[实用新型]全光纤电流传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全光纤电流传感器，特别是涉及一种具有光开关的全光纤电流传感器。

背景技术

全光纤电流传感器相比传统的电流传感器，其结构简单，具有很宽的动态范围，可同时实现测量和继电保护的需求，还避免了传统电流传感器因充油而产生的易燃、易爆炸等危险，具有极高的安全性。除此之外，它具有频率响应范围宽、适用面广、绿色环保、符合电力计量数字化及自动化发展趋势等特点。自上世纪80年代初开始，世界上很多专家学者都曾经对其进行过研究。目前全光纤电流传感器正在电力系统中推广应用，其主要功能就是实施对线路中的电流的监控，来实现对电量的监控、调度，并通过结合系统中的相关一次设备(如断路器开关，DCB)，实现对整个电力系统的保护。

全光纤电流传感器能够具有实时并准确提供监控线路电流的信息，是电力保护系统在基本的要求，其所谓的实时信息间隔小于500微秒，有些更严格者可能要求小于50微秒。如图1所示，现有的全光纤电流传感器都采用一个信号采集单元1对应一个电流传感光纤环2通过保线偏振光纤3来连接的方式，其主要成本来自于信号采集单元1和电流传感光纤环2，与传统的电流互感器相比其成本要高出很多。

尽管现有的全光纤电流传感器存在着很多优点，但在一些情况下却得不到广泛的应用。比如，多数情况下所监控的电流一般就是直流，或者是一个非常慢的变化或波动过程，此时根本就不需要提供那么快的实时信息，也不需要所谓的实时监控，实际应用中可能只需要每秒采集一次，甚至是一分种采集一次电流信息就足够了。此种情况下，如直接使用现有的全光纤电流传感器，则会因为成本过高而得不到使用者的认可，使全光纤电流传感器的应用受限。

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结构简单、节省元件并能通过一个信号采集单元实现对一个或多个线路中电流的监控的全光纤电流传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型的全光纤电流传感器，包括信号采集单元、电流传感光纤环和光开关；

所述光开关为1×N光开关，具有1个固定端和N个切换端，N为大于或等于2的任意正整数；

所述信号采集单元的输出端与光开关的固定端通过保线偏振光纤连接；

所述电流传感光纤环与光开关的切换端通过保线偏振光纤连接。

具体的，所述电流传感光纤环为M个，M为大于或等于2且小于或等于N的任意正整数。

具体的，M个电流传感光纤环分别连接不同的切换端。

具体的，M个电流传感光纤环均为相同的规格。

具体的，M个电流传感光纤环为不全相同的规格。

进一步的改进是，所述光开关内置于信号采集单元，所述光开关内置于所述信号采集单元，所述信号采集单元具有N个输出端，所述M个电流传感光纤环直接与信号采集单元的不同输出端连接。

进一步的改进是，所述光开关可以选用机械光开关、磁光开关、液晶开关、铌酸锂波导开关及微机械开关(MEMS)等。

本实用新型的全光纤电流传感器采用在信号采集单元和电流传感光纤环之间加入一个光开关，实现了多个电流传感光纤环共用一个信号采集单元，通过将光开关切换到不同的通路，可以检测到不同通路上的电流传感光纤环传感到的电流信号大小。本实用新型的全光纤电流传感器既具有现有的全光纤电流传感器的优点，又适用于直流电流或者是电流变化缓慢的线路的电流监控或测量，具有同时监控多个线路的电流信号大小。此外，因为光纤电流传感器的主要成本来自信号采集单元，本实用新型还能大大降低应用成本，比如，包含有一个1x16光开关的光纤电流传感器，信号采集单元的成本因光开关的因素增加1倍左右，但原本需要16个信号采集单元，但现在只需要花相当于2个信号采集单元的成本，与不用光开关的方法相比较，成本大概降低70％；如果采用1x32光开关，就可以同时测量32个不同位置的电流，成本将降低80％以上。

附图说明

图1为现有的全光纤电流传感器的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的1x3光开关置于信号采集单元外的三通道光纤电流传感器。

图3为本实用新型另一实施例的1x3光开关置于信号采集单元内的三通道光纤电流传感器。

附图中符号标记说明：

1为信号采集单元；2为电流传感光纤环；3为保线偏振光纤；4为光开关。

具体实施方式