[發(fā)明專利]全光纖電流互感器裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010188805.9
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111351971A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王龍飛;劉春明
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24;G02B6/42
• 代理公司: 成都智涌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51313
• 代理人: 周正輝

本發(fā)明提供了全光纖電流互感器裝置，包括：光源、探測器、耦合器、Y波導(dǎo)、耦合器、保偏光纖延遲環(huán)、1/4波片和傳感線圈，其中，耦合器包括第一耦合器和第二耦合器；光源和探測器均與第一耦合器相連接，第一耦合器與Y波導(dǎo)相連接，Y波導(dǎo)的兩條后端支路均與第二耦合器相連接，第二耦合器通過保偏光纖延遲環(huán)與1/4波片相連接，1/4波片與傳感線圈相連接。本發(fā)明有效彌補(bǔ)了常規(guī)互感器在絕緣、諧波、諧振和精度等方面的問題，可靠性好，運(yùn)行能耗小，安全性能高，有效適應(yīng)當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)二次設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及全光纖電流互感器裝置。

背景技術(shù)

在數(shù)字化及智能化發(fā)展的大背景下，變電站采用了各種類型的電子式互感器，包括羅氏線圈、低功率線圈、光學(xué)電壓互感器等。隨著2013年啟動新一代智能化變電站建設(shè)，2014年建設(shè)擴(kuò)大示范工程，目前電子式互感器已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)維和深度應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段。由于電子式互感器特別是光學(xué)互感器在寒冷地區(qū)，由于光學(xué)元器件溫度穩(wěn)定性問題尚未進(jìn)行深入研究，制約電子式互感器深度應(yīng)用。

綜上所述，如何克服光學(xué)元器件溫度穩(wěn)定性，廣泛地將電子式互感器應(yīng)用到電網(wǎng)建設(shè)中成為了當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供全光纖電流互感器裝置，有效彌補(bǔ)了常規(guī)互感器在絕緣、諧波、諧振和精度等方面的問題，可靠性好，運(yùn)行能耗小，安全性能高，有效適應(yīng)當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了全光纖電流互感器裝置，包括：光源、探測器、耦合器、Y波導(dǎo)、保偏光纖延遲環(huán)、1/4波片和傳感線圈，其中，所述耦合器包括第一耦合器和第二耦合器；

所述光源和所述探測器均與所述第一耦合器相連接，所述第一耦合器與所述Y波導(dǎo)相連接，所述Y波導(dǎo)的兩條后端支路均與所述第二耦合器相連接，所述第二耦合器通過所述保偏光纖延遲環(huán)與所述1/4波片相連接，所述1/4波片與所述傳感線圈相連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述光源為超輻射發(fā)光二極管SLD，且光譜寬度大于30nm。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述Y波導(dǎo)將所述光源傳輸過來的光起偏變?yōu)榫€偏振光，分別在所述Y波導(dǎo)的兩條后端支路中進(jìn)行傳導(dǎo)。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述全光纖電流互感器裝置還包括相位調(diào)制器芯片，所述相位調(diào)制器芯片為LiNbO₃電光晶體，且相位調(diào)制器的調(diào)制效率與電光晶體的電光系數(shù)成正比。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述全光纖電流互感器裝置還包括光纖敏感環(huán)，所述光纖敏感環(huán)設(shè)置于一次高壓端，用于將感應(yīng)到的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘杺鬏斀o采集器以調(diào)制解調(diào)出一次側(cè)電流值。

結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所述光纖敏感環(huán)包括本體、固化膠、光纖、凹槽、反射鏡和敏感環(huán)波片。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述1/4波片用于進(jìn)行線偏振光和圓偏振光的轉(zhuǎn)化。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一耦合器的椎體頸部區(qū)域縱向?yàn)槠叫芯€形，橫向?yàn)榫匦巍?/p>

結(jié)合第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一耦合器包括紫外固化膠、熱固化膠、石英基板、硅橡膠和保護(hù)套管；