[實用新型]具有雙保護功能的全光纖電流互感器

有效

• 申請號: 201420133491.2
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203811664U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 胡元兵;張芳;關昌
• 申請（專利權）人: 武漢長盈通光電技術有限公司
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24;G01R19/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周艷紅;胡建平

技術領域

本實用新型涉及光學電流互感器，具體地指一種具有雙保護功能的全光纖電流互感器。

背景技術

隨著電力系統向大容量、超高壓和特高壓方向發展，對電力設備小型化、智能化和高可靠性的要求越來越高。目前在電力系統中廣泛應用的是常規電磁式電流、電壓互感器或電容式傳感器，由于系統電壓增高，致使互感器的絕緣結構復雜，體積增加，造價也隨之升高；同時電磁式互感器還存在著磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小等缺點，已難以滿足電力系統的發展要求。

新型電子式互感器具有結構緊湊、體積小、抗電磁干擾、不飽和以及易于數字信號傳輸的優點，順應電力工程的發展要求，特別是隨著GIS、HGIC的普遍應用和特高壓變電站的建設，電子式互感器在工程應用上的實踐尤為重要。近年來隨著基于光學和電子學原理的電子式電壓、電流互感器技術的不斷發展，常規模擬信號和控制電纜將逐步被光電數字信號和光纖代替。全光纖電流互感器與傳統電磁式電流互感器相比，具有許多優勢：全光纖電流互感器測量線性度及準確度極高、動態范圍大、頻率響應寬、絕緣性好，其內部不充油、無絕緣氣體、環保性能好、符合抗震標準；全光纖電流互感器安全可靠，運行中功耗小，適用范圍涵蓋了電磁式互感器的所有應用場合，尤其是超高壓如750KV電網及對精度和暫態特性要求高的場合；同時，全光纖電流互感器體積小、重量輕、節省運輸和安裝成本，適合在緊湊的變電站或需要改造但空間有限的改建工程中使用；220KV全光纖電流互感器比傳統電流互感器價格稍低，500KV全光纖電流互感器價格顯著低于傳統電流互感器，具有很高的經濟效益，很適合電力數字化和自動化的發展趨勢。

現有全光纖電流互感器的結構如說明書附圖部分的圖1所示，其中1/4波片、傳感光纖和反射器構成敏感頭部分，該全光纖電流互感器的工作原理大致為：光源發出的光經過耦合器、再經過起偏器后變成線偏振光，線偏振光經45°光纖熔點注入到保偏光纖的快、慢軸，兩束正交的線偏振光經相位調制器調制后進入傳輸光纖，由1/4波片轉換為兩束正交的圓偏振光并進入傳感光纖，在磁場作用下，兩束圓偏振光之間產生正比于被測電流的相位差，經反射鏡反射后兩束圓偏振光沿原路返回，同時相位差加倍，并再次由1/4波片轉換為兩束模式互換（原來沿保偏光纖快軸傳輸的線偏振光此時沿慢軸傳輸，原來沿保偏光纖慢軸傳輸的線偏振光此時沿快軸傳輸）的正交線偏振光，兩束線偏振光最終在45°熔點處發生干涉，經檢偏器檢偏后最終由探測器檢測到干涉信息，經過信號處理部分完成其整個工作過程。

雖然全光纖電流互感器具有前述較傳統電磁式互感器的眾多優勢，但由于全光纖電流互感器的實際應用場合往往存在溫度急劇變化等惡劣條件，所以實際的測量精度往往受到環境影響，且一旦發生損壞，將損失測量數據，造成互感器敏感頭的檢修、重新安裝成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種具有雙保護功能的全光纖電流互感器，具有兩路傳感光纖，能夠在一路不能準確測量或不能正常工作時切換至另一路進行測量，無需對其敏感頭進行檢修，進而大大減少全光纖電流互感器工作異常造成的損失和維護成本。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種具有雙保護功能的全光纖電流互感器，包括敏感頭，其特別之處在于：所述敏感頭包括尾端分別連有反射鏡的第一傳感光纖和第二傳感光纖，用于分別環繞在待測線纜外實現傳感；第一傳感光纖與第一數字解調模塊連接，第二傳感光纖與第二數字解調模塊連接，第一數字解調模塊和第二數字解調模塊與主備倒換控制模塊連接，用于實現輸出的切換。

上述技術方案中，所述全光纖電流互感器還包括分布式溫度測量系統，分布式溫度測量系統包括第一測溫光纖及其光源、信號接收模塊、信號處理模塊，和第二測溫光纖及其光源、信號接收模塊、信號處理模塊；第一測溫光纖與所述第一傳感光纖并行設置，第二測溫光纖與所述第二傳感光纖并行設置。

進一步地，所述第一測溫光纖的信號處理模塊輸出端分別與第一數字解調模塊和第二數字解調模塊連接，第二測溫光纖的信號處理模塊輸出端分別與第一數字解調模塊和第二數字解調模塊連接。

上述技術方案中，所述敏感頭包括呈環形的敏感頭殼體，敏感頭殼體內開有兩組環形凹槽，分別用于容納所述第一傳感光纖（或者并行設置的第一傳感光纖、第一測溫光纖）和第二傳感光纖（或者并行設置的第二傳感光纖、第二測溫光纖），敏感頭殼體的兩組環形凹槽尾端處分別設有反射鏡凹槽，用于容納所述反射鏡，敏感頭殼體的側面設有開孔，用于光纖的引出。