[实用新型]一种基于介质分压的一体化光电电压传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光电电压传感器，属于高电压测量技术领域。

背景技术

互感器是电力系统用来测量交流大电流和高电压的重要设备，传统的电磁式互感器存在饱和、绝缘困难、体积大等缺点，正在被光电互感器所取代。基于Pockels电光效应的电压互感器具有体积小、无源等优点，可望成为电力系统高电压测量设备。然而，这种电压传感器由于几何尺寸小，高电压直接作用于电极之间有可能导致击穿或极间放电，因此必须解决高电压测量与极间放电之间的矛盾。

当前解决上述问题所采用的方法有两种：一种是在电极两端直接施加电压，由于受极间距离的限制，该方法不可能用来测量高电压；另一种方法是将传感器置于低压电极上，为了防止击穿，高压电极和低压电极之间留有足够的气隙，即高压电极和低压电极之间不仅有电压传感器，还有气体。该方法存在缺点：（1）气体介质不稳定，受压力、温度等因素影响较大，影响测量精度；（2）极间距离过大会引起极间电场不均匀，引起测量误差。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光电电压传感器，稳定性和可靠性高并且测量精度高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于介质分压的一体化光电电压传感器，其特征在于：包括电压传感器，所述电压传感器设置于高压电极和低压电极之间，在高压电极与电压传感器之间设置有第一电介质，在低压电极与电压传感器之间设置有第二电介质。

前述的基于介质分压的一体化光电电压传感器，其特征在于：所述电压传感器包括依次安装的第一准直透镜、起偏器、1/4波片、电光晶体、检偏器和第二准直透镜。

前述的基于介质分压的一体化光电电压传感器，其特征在于：所述第一电介质与第二电介质的材质相同或不同。

前述的基于介质分压的一体化光电电压传感器，其特征在于：所述第一电介质的材质为环氧板、电木或聚四氟乙烯。

前述的基于介质分压的一体化光电电压传感器，其特征在于：所述第二电介质的材质为环氧板、电木或聚四氟乙烯。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型的一体化光电电压传感器，通过选取电介质的种类、数量和厚度解决了高电压测量和极间距离的矛盾；提高了传感的稳定性、可靠性及测量精度；结构一体化，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型基于介质分压的一体化光电电压传感器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型包括由电极引线1、高压电极21和低压电极22、第一电介质材料3第二电介质材料4、第一准直透镜5和第二准直透镜6、起偏器7、1/4波片8、电光晶体9和检偏器10。第一准直透镜5和第二准直透镜6、起偏器7、1/4波片8、电光晶体9和检偏器10构成电压传感器。第一电介质材料3、第二电介质材料4和电压传感器构成分压器。基本结构如图1所示。

电介质材料可选择性能稳定、绝缘强度高、变形小的环氧板、电木、聚四氟乙烯等。电介质材料的种类、层数、厚度根据传感器所能承受的工作电压及传感器的线性工作范围确定。

电介质材料起分压作用，使传感器工作在合适的电压范围，既保证传感器在测量高电压时不被击穿，又使传感器工作在线性输入输出范围，解决了高电压测量与传感器所能承受电压之间的矛盾，实现了传感器的一体化设计，改善了传感器的性能，提高了传感器的稳定性可靠性。

传感器的工作过程为：光纤将光由透镜耦合入电压传感器，光在电场的作用下发生双折射（即电光效应），被电压调制了的光由透镜耦合入光纤，经光电转换等信号处理即可得到被测电压。

本实用新型的一体化介质分压光电电压传感器解决了高电压测量与极间放电之间的矛盾，保证了传感器的线性工作范围，可直接用于高电压测量，提高了传感器的稳定性、可靠性和电压测量精度。