[發明專利]一種光學電流互感器

有效

• 申請號: 202010065194.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN113138302B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 閻嫦玲;羅蘇南;王耀;丁曄;熊慕文;須雷
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 冷文燕;武玉琴

1.一種光學電流互感器，包括：

光路，產生入射正交線偏光；

3×3光纖耦合器，一邊的第一端連接所述光路，所述入射正交線偏光經過所述3×3光纖耦合器后，所述3×3光纖耦合器的另一邊的兩端分別輸出兩正交線偏光；

分束器，第一端、第二端分別連接所述3×3光纖耦合器的所述另一邊的兩端，將所述兩正交線偏光合束并從所述分束器的第三端輸出合束正交線偏光；

所述3×3光纖耦合器的所述另一邊的兩端之一端與所述分束器的第一端通過保偏光纖按0度對接，所述3×3光纖耦合器的所述另一邊的兩端之另一端與所述分束器的第二端通過保偏光纖按0度對接；

光纖傳感環，連接所述分束器的第三端，所述合束正交線偏光經過所述光纖傳感環的λ/4波片后，輸出兩正交圓偏光，所述兩正交圓偏光沿所述光纖傳感環的傳感光纖傳輸，在所述傳感光纖的末端被反射鏡反射沿原路返回，返回的兩反射正交圓偏光再次經過所述光纖傳感環的λ/4波片后變成兩返回正交線偏光，所述兩返回正交線偏光經過所述分束器和所述3×3光纖耦合器后，所述3×3光纖耦合器的第一端、第二端、第三端輸出三路光信號返回所述光路形成三路干涉光信號；

信號處理器，連接所述光路，對三路所述干涉光信號進行解調處理，確定位于所述光纖傳感環中的一次導體的被測電流。

2.根據權利要求1所述的光學電流互感器，其中，所述光路包括：

光源，發光；

耦合器，第一端連接所述光源，將所述光導出到所述耦合器的第二端；

第一起偏器，一端連接所述耦合器的第二端，所述光經所述耦合器后進入所述第一起偏器，產生線偏光；

第一偏振分光器，一端連接所述第一起偏器的第二端，另一端連接所述3×3光纖耦合器的第一端，所述線偏光經過所述第一偏振分光器后分成所述入射正交線偏光；

第二偏振分光器，一端連接所述3×3光纖耦合器的第二端；

第二起偏器，第二端連接所述第二偏振分光器的另一端；

第三偏振分光器，一端連接所述3×3光纖耦合器的第三端；

第三起偏器，第二端連接所述第三偏振分光器的另一端；

所述3×3光纖耦合器第一端返回的第一路光信號通過所述第一偏振分光器、所述第一起偏器和所述耦合器后成為第一干涉光信號；

所述3×3光纖耦合器第二端返回的第二路光信號通過所述第二偏振分光器、所述第二起偏器后成為第二干涉光信號；

所述3×3光纖耦合器第三端返回的第三路光信號通過所述第三偏振分光器、所述第三起偏器后成為第三干涉光信號。

3.根據權利要求2所述的光學電流互感器，其中，所述信號處理器包括：

第一探測器，連接所述第一起偏器的第一端，所述第一探測器對所述第一干涉光信號進行光電轉換，輸出第一電信號；

第二探測器，連接所述第二起偏器的第一端，所述第二探測器對所述第二干涉光信號進行光電轉換，輸出第二電信號；

第三探測器，連接所述第三起偏器的第一端，所述第三探測器對所述第三干涉光信號進行光電轉換，輸出第三電信號；

信號處理電路，接收并解調處理所述第一電信號、所述第二電信號、所述第三電信號，基于所述第一電信號、所述第二電信號、所述第三電信號，確定位于所述光纖傳感環中的一次導體的被測電流。

4.根據權利要求3所述的光學電流互感器，其中，所述信號處理器還包括：

驅動電路，驅動所述光源發出所述光。

5.根據權利要求1所述的光學電流互感器，其中，所述3×3光纖耦合器的所述另一邊的兩端與所述分束器的第一端、第二端連接的端口光纖長度相等，且盤繞于同一位置。

6.根據權利要求1所述的光學電流互感器，其中，所述3×3光纖耦合器的所述另一邊的兩端的端口分光比相同或相近。

7.根據權利要求1所述的光學電流互感器，其中，所述分束器的第一端和第二端的端口分光比相同或相近。