[實用新型]一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器

有效

• 申請號: 201420664045.4
• 申請日: 2014-11-08
• 公開（公告）號: CN204101614U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 沈濤;馮月;代海龍;郎昌鵬;鄧晏豪;劉漣蓮;孟帥;楊涵宇;聶平宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本實用新型涉及光學電流互感器領域。

背景技術

光學電流互感器具有絕緣好、頻帶寬、無磁飽和等優點，將會成為在高壓、超高壓電力輸送中使用的電磁式電流互感器的理想取代者。在光學電流互感器系統中，光源的性能是決定著系統的運行質量的關鍵因素之一，同時光源也是決定系統價格的主要元器件。目前的光學電流互感器系統每測試一個電流信號就需要一個價格昂貴的光源，極大的增加了系統的成本，降低了系統的性價比。并且，光源的使用壽命有限，這也更加加重了系統的制作成本。

實用新型內容

本實用新型為了解決目前的光學電流互感器系統每測試一個電流信號就需要一個價格昂貴的光源，成本高、系統利用率低的問題，提出了一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器。

一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器，其特征在于，它包括起偏器、調制器、七個四分之一波片、分束器、六個光輸入連接器、六個檢偏器、六個光輸出連接器和六端口光電檢測器，所述起偏器將外部光源輸出的光轉變為線偏振光，并入射至調制器，調制器對該線偏振光進行解調并經光纖入射至一個四分之一波片，四分之一波片將調制后的線偏振光轉變為圓偏振光并入射至分束器，分束器將該圓偏振光分成強度相等的六束光，每一束光分別入射至一個光輸入連接器中，每個光輸入連接器的出射光分別經光纖入射至一個四分之一波片，每個四分之一波片的出射光分別經一個檢偏器和一個光輸出連接器后通過光纖入射至六端口光電檢測器，六端口光電檢測器輸出電信號并由外部接收器接收。

有益效果：本實用新型提出的光學電流互感器為直通式，光路結構簡單，其測量電流的傳感部分是利用傳感光纖纏繞被測電流的“光繞電”形式來實現的，用一個光源對六路傳感頭供給光信號，將光源數量減少了5/6，減少了成本、提高了系統的使用效率，同時，在接收端利用六端口光電檢測器實現，集成性高。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1說明本具體實施方式，本具體實施方式所述的一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器包括起偏器1、調制器2、七個四分之一波片3、分束器4、六個光輸入連接器5、六個檢偏器6、六個光輸出連接器7和六端口光電檢測器8，所述起偏器1將外部光源輸出的光轉變為線偏振光，并入射至調制器2，調制器2對該線偏振光進行解調并經光纖入射至一個四分之一波片3，四分之一波片3將調制后的線偏振光轉變為圓偏振光并入射至分束器4，分束器4將該圓偏振光分成強度相等的六束光，每一束光分別入射至一個光輸入連接器5中，每個光輸入連接器5的出射光分別經光纖入射至一個四分之一波片3，每個四分之一波片3的出射光分別經一個檢偏器6和一個光輸出連接器7后通過光纖入射至六端口光電檢測器8，六端口光電檢測器8輸出電信號并由外部接收器接收。

本實用新型提出的光學電流互感器是基于法拉第磁光效應提出的，法拉第磁光效應是指在某些媒質中，沿磁場方向傳播的光纖偏振面會發生旋轉，其旋轉角度與磁場強度H、磁場中光路的長度L成正比，即其中，V為光線的費爾德常數。對于光纖電流互感器，由于載流導線在周圍空間產生的磁場滿足安培環路定理，所以光纖中的旋轉角度為：其中，N為傳感光纖環的總圈數，I為光線中的電流。

在使用本實用新型進行導線載流測量時，將六個光輸入連接器5與六個四分之一波片3之間連接的六根光纖纏繞在待測導線上。

具體實施方式二、本具體實施方式與具體實施方式一所述的一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器的區別在于，調制器2與四分之一波片3之間連接的光纖長度為100m-300m。

具體實施方式三、本具體實施方式與具體實施方式一所述的一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器的區別在于，六個光輸入連接器5與六個四分之一波片3之間連接的六根光纖長度均為5m-30m。

具體實施方式四、本具體實施方式與具體實施方式一所述的一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器的區別在于，所述六個光輸出連接器7與六端口光電檢測器8之間連接的六根光纖長度均為100m-300m。

具體實施方式五、本具體實施方式與具體實施方式一所述的一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器的區別在于，所述六端口光電檢測器8采用三級放大電路實現。

具體實施方式六、本具體實施方式與具體實施方式五所述的一種基于六端口光電檢測裝置的光學電流互感器的區別在于，所述三級放大電路為基于集成運算放大器AD549、AD8033ASK的電壓并聯負反饋放大電路。