[發明專利]光纖電流互感器的互易光學組件

在審

• 申請號: 202010188227.9
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111366765A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王龍飛;劉春明
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 成都智涌知識產權代理事務所(普通合伙) 51313
• 代理人: 周正輝

本發明提供了光纖電流互感器的互易光學組件，包括低壓側組件和高壓側組件，其中，低壓側組件包括光源、消偏器、集成光學器件、延遲線、探測器、雙閉環控制裝置和1/4波片，高壓側組件包括光纖環；光源通過消偏器與集成光學器件相連接，集成光學器件分別與延遲線和探測器相連接，且探測器通過雙閉環控制裝置與集成光學器件形成閉環連接，延遲線通過1/4波片與光纖環的一端相連接。本發明能夠減少互易光路受到的外界振動、沖擊的影響，閉環繞制符合安培環路定理，減少雜散磁場的影響。

技術領域

本發明涉及電力系統互感器技術領域，尤其是涉及光纖電流互感器的互易光學組件。

背景技術

光路互易性是實現高精度干涉相位測量的基礎，實現互易性的最簡單的方法是使產生干涉的兩束光波經過光路中任一點的時間相同，這樣兩束光波經歷的相位變化均相同，但是這也使得兩束光波之間無法產生相位差，所以實際的光路中兩束光波經過光路中任一點時仍存在時間差。兩束光波經過確定光路的時間差可以用時間互易性來表征，即Δt(z)，類似地，兩束光波經過確定光路時在空間上的距離可以用空間互易性來表征，即Δd(z)。

對于互感器而言，互易性對數據測量準確度的影響尤為重要，隨著當前電力網絡的日益龐大，電網大數據發展的前提下，如何提高互感器的互易性則是十分重要的研究課題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供光纖電流互感器的互易光學組件，能夠減少互易光路受到的外界振動、沖擊的影響，閉環繞制符合安培環路定理，減少雜散磁場的影響，可靠性更高。

第一方面，本發明實施例提供了光纖電流互感器的互易光學組件，包括低壓側組件和高壓側組件，其中，所述低壓側組件包括光源、消偏器、集成光學器件、延遲線、探測器、雙閉環控制裝置和1/4波片，所述高壓側組件包括光纖環；

所述光源通過所述消偏器與所述集成光學器件相連接，所述集成光學器件分別與所述延遲線和所述探測器相連接，且所述探測器通過所述雙閉環控制裝置與所述集成光學器件形成閉環連接，所述延遲線通過所述1/4波片與所述光纖環的一端相連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述消偏器為Loyt光纖消偏器。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述光纖環中光纖的數量為1，所述光纖用于將感應到的電流信號轉變為光信號傳輸給采集器以調制解調出一次側電流值。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述光纖環包括本體、固化膠、光纖、凹槽、反射鏡和敏感環波片。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述1/4波片用于進行線偏振光和圓偏振光的轉化。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述消偏器包括第一光纖和第二光纖，所述第一光纖和第二光纖之間為45°對軸包偏光纖熔接點。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，還包括單模光纖耦合器，所述消偏器與所述單模光纖耦合器之間的熔點為單模光纖熔接點。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，還包括與所述光纖環相連接的Y波導，且所述Y波導與所述光纖環之間的熔點為保偏光纖熔接點。

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，所述消偏器的所述第一光纖和所述第二光纖長度之比為1:2。