[实用新型]一种光纤电流互感器

说明书

本实用新型涉及一种光纤电流互感器，包括全光纤传感环1、保偏光纤2和采集器3，采集器3包括光源4、光纤耦合器5、光纤起偏器6、直波导相位调制器7、保偏光纤延迟环8、光电探测器12、信号调理电路13、A/D转换器14、处理模块15和D/A转换器16，全光纤传感环1包括光纤波片9、保圆传感光纤10和光纤反射镜11。通过光电探测器12、信号调理电路13、A/D转换器14、处理模块15和D/A转换器16形成的闭环反馈环能够对传感光路相位状态进行反馈控制。因此，通过该电流互感器内部各元器件的配合使用以及闭环反馈控制，能够提升光纤电流互感器的检测可靠性，实现高可靠性检测。

技术领域

本实用新型涉及一种光纤电流互感器。

背景技术

柔性直流电网系统与交流系统有很大不同，故障有其自身的特点，主要体现在以下几个方面：1)故障电流上升迅速；2)影响范围广；3)故障定位困难；4)直流断路设备技术难度高；5)多种电力电子单元交互影响。柔性直流系统需要采用高速数字测量技术，对于测量系统的响应时间、动态范围、精度要求很高，新型的适用于高压、大容量柔性直流的高速测量关键技术和设备亟待研究。

随着柔性输电系统中直流断路器高速动作及换流阀控装置保护快速动作需求，对全光纤电流互感器的采样率和响应时间提出更高要求，因此研究一种闭环反馈控制的快速响应全光纤电流互感器至关重要，但是，现有的这类电流互感器的检测可靠性均不高，无法实现高可靠性检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光纤电流互感器，用以解决现有的光纤电流互感器检测可靠性不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种光纤电流互感器，包括全光纤传感环(1)、保偏光纤(2)和采集器(3)，所述采集器(3)包括光源(4)、光纤耦合器(5)、光纤起偏器(6)、直波导相位调制器(7)、保偏光纤延迟环(8)、光电探测器(12)、信号调理电路(13)、A/D转换器(14)、处理模块(15)和D/A转换器(16)，所述全光纤传感环(1)包括光纤波片(9)、保圆传感光纤(10)和光纤反射镜(11)；光源(4)连接光纤耦合器(5)的光信号输入端，所述光纤耦合器(5)的光信号输入输出端连接所述光纤起偏器(6)，所述光纤起偏器(6)、直波导相位调制器(7)、保偏光纤延迟环(8)、保偏光纤(2)、光纤波片(9)、保圆传感光纤(10)和光纤反射镜(11)沿光路依次连接，其中，光纤起偏器(6)和直波导相位调制器(7)进行45°对轴连接；光纤耦合器(5)的光信号输出端输出连接所述光电探测器(12)，所述光电探测器(12)的输出端连接信号调理电路(13)的输入端，所述信号调理电路(13)、A/D转换器(14)、处理模块(15)和D/A转换器(16)依次电连接，所述D/A转换器(16)的调制信号输出端输出连接所述直波导相位调制器(7)。

本实用新型提供的电流互感器具有闭环反馈控制功能，光源发出的原始光信号经过光纤耦合器和光纤起偏器后变为线偏振光，线偏振光依次经过直波导相位调制器、保偏光纤延迟环和保偏光纤后进入全光纤传感环，经光纤波片变换为圆偏振光进入保圆传感光纤感应一次电流，被光纤反射镜反射后沿原路返回再次受一次电流磁场影响，经过光纤波片的反变换作用变为携带一次电流信息的调制光信号，沿原路返回在光纤起偏器处发生光的干涉，干涉光信号经过光纤耦合器的分光作用后进入光电探测器后变换为模拟电压信号，由电路传导至信号调理电路进行处理，经由A/D转换器转换为数字信号传输至处理模块，经过处理之后一路输出，另一路发送至D/A转换器变为模拟信号送至直波导相位调制器，在模拟信号的作用下对传感光路相位状态进行反馈控制，使系统被伺服控制在零相位状态，形成闭环工作。因此，通过该电流互感器内部各元器件的配合使用以及闭环反馈控制，能够提升光纤电流互感器的检测可靠性，实现高可靠性检测。

所述处理模块(15)为FPGA。

所述直波导相位调制器(7)为铌酸锂光学相位调制器。