[發明專利]一種光學電流測量裝置

有效

• 申請號: 201610109523.9
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105548664B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 李泉;凌清;張韋;王克銀
• 申請（專利權）人: 江蘇思源赫茲互感器有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明公開了一種光學電流測量裝置，包括傳感頭系統、動態校正系統、光電解調系統和光纖分支器；傳感頭系統包括一個或多個晶體光閥磁場傳感器、一個或多個螺線管、P1電流端子和P2電流端子，晶體光閥磁場傳感器的兩端通過光纖與光纖分支器連接，動態校正系統通過光纖與光纖分支器的下行光接口連接，光電解調系統包括光源、光電解調單元和光纜，光電解調系統通過光纜與光纖分支器連接。本發明裝置消除了溫度、磁場等因素的影響，通過螺線管放大一次電流信號，同時通過差分雙光路檢測，消除外部磁場干擾，大大提高了光學互感器的測量精度，能測量最小額定電流為0.5A，準確級為0.2S級。

技術領域

本發明涉及電力設備技術領域，尤其涉及一種光學電流測量裝置。

背景技術

目前，在高壓及超高壓條件下，電力系統中廣泛采用充油的電磁感應式電流互感器以實現電流的測量，但受其測量原理局限，這類電流互感器存在著絕緣困難、故障電流下磁飽和等諸多缺點。因此，人們一直努力尋找一種新型的電流互感器，基于法拉第磁光效應原理的光學電流互感器被認為是一種具有廣泛應用前景的新型電流測量設備，它具有絕緣簡單可靠、無磁飽和、無二次開路危險、抗電磁干擾能力強、體積小、重量輕、安裝運輸方便等優點，同傳統CT相比，具有可觀的性價比。因此，目前這一領域已經成為國際競相研究的熱點，近十年來，已有一些試驗樣機掛網運行，取得了較好的效果，但也暴露出溫度穩定性、長期運行的性能穩定性等一些問題。因此，合理設計光學電流互感器系統，慎重選擇各個部件對改善其性能顯得尤為重要。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供的是一種基于晶體光閥磁場傳感器的光學電流測量裝置，利用法拉第磁光效應的方法感應磁場，通過分析磁場來計算測量產生磁場的電流，通過螺線管放大一次電流信號，同時通過差分雙光路檢測，消除外部磁場干擾，大大提高了光學互感器的測量精度。

為了解決背景技術中的技術問題，本發明提供了一種光學電流測量裝置，包括傳感頭系統、動態校正系統、光電解調系統和光纖分支器；

所述傳感頭系統包括一個或多個晶體光閥磁場傳感器、一個或多個螺線管、P1電流端子和P2電流端子，所述晶體光閥磁場傳感器固定于所述螺線管內，且與所述螺線管同軸設置，所述晶體光閥磁場傳感器的長度小于所述螺線管的長度，所述螺線管為一個時所述P1電流端子和P2電流端子由螺線管兩端引出，或所述螺線管為多個時，所述螺線管之間通過金屬導線順序連接，順序連接的第一個螺線管引出P1電流端子，順序連接的最后一個螺線管引出P2電流端子，所述晶體光閥磁場傳感器的兩端通過光纖與所述光纖分支器下行光接口連接，所述晶體光閥磁場傳感器與所述螺線管的數量相同且一一對應；

所述動態校正系統通過光纖與所述光纖分支器的下行光接口連接，所述動態校正系統用于將光信號轉化為電流，進而在晶體光閥磁場傳感器外側形成參考磁場，所述晶體光閥磁場傳感器同時檢測到參考磁場和所述螺線管產生的被測磁場；

所述光電解調系統包括光源和光電解調單元，所述光電解調系統通過光纜與所述光纖分支器上行光接口連接，所述光源發出恒定的第一光信號、第二光信號和第三光信號，所述第一光信號和第二光信號通過所述光纖分支器傳輸到所述晶體光閥磁場傳感器，所述第三光信號通過所述光纖分支器傳輸到所述動態校正系統，所述晶體光閥磁場傳感器所感應的被測電流的磁場信號通過光纖分支器傳回所述光電解調系統，所述光電解調系統將反饋回的光信號轉換成電信號，并進行解調，計算出被測電流。

進一步地，所述多個螺線管平行澆筑成一體。

進一步地，所述動態校正系統包括光電校準器和參考線圈，所述光電校準器與所述光纖分支器的下行光接口連接，所述參考線圈置于所述螺線管內。

進一步地，所述參考線圈與所述晶體光閥磁場傳感器的數量相同且一一對應，所述參考線圈之間通過金屬導線順序連接。