[發(fā)明專利]一種超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011201567.7
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN114441825A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾令強;譚金權(quán);王敏;馬云龍;龍婭;林燕芳;趙立凱;楊婭姣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R1/04
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 劉碩

1.一種超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，包括：

電氣單元(1)，其包括電氣單元光源組件(13)、電氣單元光路組件(14)、電氣單元探測器(15)以及信號處理模塊；

敏感環(huán)組件(2)；敏感環(huán)組件(2)設(shè)置于高壓一次側(cè)，將被測電流信號敏感為光信號的相位信息，以及

連接所述電氣單元(1)和所述敏感環(huán)組件(2)的保偏野戰(zhàn)光纜(21)；

其中，所述電氣單元(1)設(shè)置在二次側(cè)控制柜中，對敏感環(huán)組件(2)敏感的光信號進行解調(diào)，從而測量電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，電氣單元(1)包括殼體，所述殼體包括帶有雙層凹槽的殼身(10)，所述殼身(10)的上端面上設(shè)置有上蓋(11)，下端面上設(shè)置有下蓋(12)；

其中，所述殼身(10)內(nèi)設(shè)置有上凹槽腔體和下凹槽腔體，所述上凹槽腔體上設(shè)置有光源驅(qū)動電路板，所述光源驅(qū)動電路板上設(shè)置所述單元光源組件、電氣單元光路組件(14)、電氣單元探測器(15)；

所述下凹槽腔體內(nèi)設(shè)置有電氣單元解調(diào)電路板(16)，所述信號處理模塊設(shè)置在所述電氣單元解調(diào)電路板(16)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述殼體內(nèi)的光源驅(qū)動電路板和信號調(diào)制解調(diào)電路板采用接插的裝配方式實現(xiàn)相互連接，并利用電路板間的高度限位實現(xiàn)接插件的鎖緊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述電氣單元光源組件(13)包括光源驅(qū)動板，所述光源驅(qū)動板上設(shè)置有發(fā)射偏振光的光源。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述電氣單元光路組件(14)包括第一保偏耦合器、Y波導、第二偏振耦合器和保偏光纖延時環(huán)(17)；

所述電氣光源組件發(fā)出偏振光，經(jīng)過第一保偏耦合器傳遞到Y(jié)波導，再經(jīng)過起偏、分光、調(diào)制后分別輸出兩束線偏振光，再經(jīng)過第二保偏耦合器合光通過所述保偏光纖延時環(huán)(17)輸出到敏感環(huán)組件(2)；

所述敏感環(huán)組件(2)敏感后的光信號經(jīng)過保偏光纖延時環(huán)(17)、第二偏振耦合器、Y波導返回到所述第一偏振耦合器，并到達電氣單元探測器(15)組件進行光電轉(zhuǎn)換，并由所述信號處理模塊處理并輸出與被測電流比例相關(guān)的信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述電氣單元光路組件(14)包括第一保偏耦合器、Y波導、偏振分束器和保偏光纖延時環(huán)(17)；

所述電氣光源組件發(fā)出偏振光，經(jīng)過第一保偏耦合器傳遞到Y(jié)波導，再經(jīng)過起偏、分光、調(diào)制后分別輸出兩束線偏振光，再經(jīng)過第二保偏耦合器合光通過所述保偏光纖延時環(huán)(17)輸出到敏感環(huán)組件(2)；

所述敏感環(huán)組件(2)敏感后的光信號經(jīng)過保偏光纖延時環(huán)(17)、偏振分束器、Y波導返回到所述第一偏振耦合器，并到達電氣單元探測器(15)組件進行光電轉(zhuǎn)換，并由所述信號處理模塊處理并輸出與被測電流比例相關(guān)的信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述保偏光纖延時環(huán)(17)為橢圓柱形結(jié)構(gòu)；并且所述保偏光纖延時環(huán)(17)所采用的光纖為細徑保偏光纖。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述電氣單元(1)前端設(shè)置有指示燈，所述指示燈的不同顏色和亮閃狀態(tài)可表征光纖電流測量模塊運行的各項自診斷信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，還包括機箱(19)，所述機箱(19)內(nèi)設(shè)置有多組電氣單元(1)，所述敏感環(huán)組件(2)的數(shù)量與所述電氣單元(1)的數(shù)量相對應(yīng)，并且均通過一組所述保偏野戰(zhàn)光纜(21)與相對應(yīng)的所述電氣單元(1)相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超小型可組合擴展的光纖電流測量模塊，其特征在于，所述敏感環(huán)組件(2)可根據(jù)應(yīng)用場景的不同定制為固定式敏感環(huán)或現(xiàn)場可繞制式敏感環(huán)。