[發明專利]一種光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置

有效

• 申請號: 201410334741.3
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104133097A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李傳生;張朝陽;崔虎寶;孫海江;舒開旗;李俊
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院;國網湖北省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述裝置包括數字信號處理模塊、切換控制模塊、驅動電路模塊、光源模塊、光功率監測與輸出模塊、光電轉換模塊以及A/D轉換模塊；數字信號處理模塊通過切換控制模塊選通驅動電路模塊，所述驅動電路模塊驅動光源模塊發出光信號，所述光信號通過所述光功率監測與輸出模塊為A、B、C相光纖電流互感器分別提供光功率，同時通過光電轉換模塊轉換為電信號，所述電信號通過A/D轉換模塊轉換為數字信號輸入數字信號處理模塊。

2.根據權利要求1所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述數字信號處理模塊為現場可編程門陣列、數字信號處理器、微控制器或單片機；

所述切換控制模塊包括串行D/A轉換器和多路模擬開關。

3.根據權利要求1所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述驅動電路模塊包括第一驅動電路和第二驅動電路；所述第一驅動電路包括第一恒流驅動電路和第一溫度控制電路，所述第二驅動電路包括第二恒流驅動電路和第二溫度控制電路。

4.根據權利要求1所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述光源模塊包括主用光源和備用光源；所述主用光源和備用光源均采用超輻射發光二極管或摻餌光纖光源。

5.根據權利要求1所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述光功率監測與輸出模塊包括第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器，所述第一耦合器與第二耦合器并聯后，與第三耦合器串聯。

6.根據權利要求5所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述第一耦合器和第二耦合器均為1×2單模耦合器，兩者的分束比均為99:1；第三耦合器為2×3單模耦合器，第一耦合器和第二耦合器的輸出尾纖中的99％輸出端分別與第三耦合器的輸入尾纖熔接，1％輸出端用于功率監測。

7.根據權利要求1所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：所述光電轉換模塊包括第一光電轉換模塊和第二光電轉換模塊；所述第一光電轉換模塊包括第一光電探測器和第一前置放大器，所述第二光電轉換模塊包括第二光電探測器和第二前置放大器；第一光電探測器和第二光電探測器均采用光電二極管或集成組件，所述集成組件包括電流-電壓轉換電路。

8.根據權利要求1-4任一所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：數字信號處理模塊輸出的數字信號通過串行D/A轉換器轉換為電壓信號，所述電壓信號通過第一恒流驅動電路產生驅動電流，驅動主用光源發出光信號；同時數字信號處理模塊通過多路模擬開關選通第一溫度控制電路產生溫控電流，對主用光源進行溫度控制；當主用光源的輸出功率下降至額定值的一半及以下時，由數字信號處理模塊通過串行D/A轉換器，增大第一驅動電路產生的驅動電流，提高主用光源的輸出功率。

9.根據權利要求8所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：當第一恒流驅動電路產生的驅動電流達到額定值的120％且主用光源的輸出功率仍降至額定值的一半及以下時，進行主用光源和備用光源的切換。

10.根據權利要求1-4任一所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：數字信號處理模塊輸出的數字信號通過串行D/A轉換器轉換為電壓信號，所述電壓信號通過第二恒流驅動電路產生驅動電流，驅動備用光源發出光信號；同時數字信號處理模塊通過多路模擬開關選通第二溫度控制電路產生溫控電流，對備用光源進行溫度控制；當備用光源的輸出功率下降至額定值的一半及以下時，由數字信號處理模塊通過串行D/A轉換器，增大第二驅動電路產生的驅動電流，提高備用光源的輸出功率。

11.根據權利要求10所述的光纖電流互感器雙光源冗余配置及自動切換裝置，其特征在于：當備用光源的驅動電流達到額定值的120％且輸出功率降至額定值的一半及以下時，給出報警信號，更換光纖電流互感器的光源模塊。