[发明专利]光纤型高电压监测装置

权利要求书

1.光纤型高电压监测装置，其特征在于：包括电极一(35)、地电位电极(36)和位于电极一(35)与地电位电极(36)之间的至少一个光纤敏感单元(2)，高压母线(30)通过电极一(35)和地电位电极(36)将高压母线(30)的高电压加载在所述光纤敏感单元(2)上，所述光纤敏感单元(2)包括基板一(10)，所述基板一(10)上设置有锯齿板一(8)和锯齿板二(9)，所述基板一(10)以及设置在基板一(10)上的锯齿板一(8)和锯齿板二(9)上至少三者之一或至少三者之一的一部分由电致伸缩材料或逆压电材料构成或者变形齿一(11)和变形齿二(12)的表面镀覆有电致伸缩材料或逆压电材料，所述锯齿板一(8)上设置有变形齿一(11)，所述锯齿板二(9)上设置有变形齿二(12)，所述锯齿板一(8)和锯齿板二(9)相互平行，所述变形齿一(11)和变形齿二(12)相互交错对应并位于所述锯齿板一(8)和锯齿板二(9)之间，并且所述锯齿板一(8)相对于锯齿板二(9)会随着加载于光纤敏感单元(2)的电压变化而出现相对或相反的运动变化，在变形齿一(11)的齿间有凹槽(16)，所述锯齿板二(9)上设置有多匝环绕的信号光纤(6)，且所述信号光纤(6)安置于于凹槽(16)中，所述信号光纤(6)连接有光缆(1)，所述光缆(1)连接有测试单元(5)，所述测试单元(5)连接有处理单元(7)。

2.根据权利要求1所述的光纤型高电压监测装置，其特征在于：所述信号光纤(6)的两端安装有光反射装置，该光反射装置为光反射镜、光纤光栅、含有气泡的光纤或是经过镜面处理的信号的光纤的端面。

3.根据权利要求1所述的光纤型高电压监测装置，其特征在于：所述光纤敏感单元(2)为相互并联的两个或两个以上，每个光纤敏感单元(2)中的信号光纤(6)串联在一根光缆(1)上并连接在测试单元(5)上。

4.根据权利要求1所述的光纤型高电压监测装置，其特征在于：所述基板一(10)上设置有基板二(24)和基板三(25)，所述锯齿板一(8)和锯齿板二(9)分别通过基板二(24)和基板三(25)固定在基板一(10)上，且所述锯齿板一(8)、锯齿板二(9)、基板一(10)、基板二(24)、基板三(25)、变形齿一(11)、变形齿二(12)和信号光纤(6)满足以下公式：

α₁L₁ΔT-α₂L₂ΔT-α₃L₃ΔT-α_齿(L_1齿+L_2齿)ΔT-α_纤d_纤ΔT＝0

其中，α₂和α₃分别为基板二(24)和基板三(25)材料的膨胀系数，α₁是基板一(10)材料的膨胀系数，式中L₂、L₃分别是基板二(24)和基板三(25)的长度，ΔT是变化的温度值，L₁是基板一(10)的长度，α_齿为变形齿一(11)和变形齿二(12)材料的膨胀系数，L_1齿、L_2齿分别是包含有锯齿板一(8)厚度的变形齿一(11)的高度和包含有锯齿板二(9)厚度的变形齿二(12)的高度，α_纤为信号光纤(6)的膨胀系数，d_纤为信号光纤(6)的端面直径。

5.根据权利要求1所述的光纤型高电压监测装置，其特征在于：所述光纤敏感单元(2)为两个或两个以上，且其通过金属管(37)串联起来并安装在一绝缘管(38)内，所述绝缘管(38)内空隙中填充有绝缘的聚氨酯(39)，所述绝缘管(38)的两侧设置有电晕放电环(34)。

6.根据权利要求1所述的光纤型高电压监测装置，其特征在于：所述锯齿板一(8)和锯齿板二(9)均由水晶材料制作。

7.根据权利要求6所述的光纤型高电压监测装置，其特征在于：所述基板一(10)由石英玻璃制作。