[发明专利]全光纤电流互感器装置

说明书

本发明提供了全光纤电流互感器装置，包括：光源、探测器、耦合器、Y波导、耦合器、保偏光纤延迟环、1/4波片和传感线圈，其中，耦合器包括第一耦合器和第二耦合器；光源和探测器均与第一耦合器相连接，第一耦合器与Y波导相连接，Y波导的两条后端支路均与第二耦合器相连接，第二耦合器通过保偏光纤延迟环与1/4波片相连接，1/4波片与传感线圈相连接。本发明有效弥补了常规互感器在绝缘、谐波、谐振和精度等方面的问题，可靠性好，运行能耗小，安全性能高，有效适应当前智能电网发展的现实需求。

技术领域

本发明涉及电网二次设备技术领域，尤其是涉及全光纤电流互感器装置。

背景技术

在数字化及智能化发展的大背景下，变电站采用了各种类型的电子式互感器，包括罗氏线圈、低功率线圈、光学电压互感器等。随着2013年启动新一代智能化变电站建设，2014年建设扩大示范工程，目前电子式互感器已经进入运维和深度应用关键技术攻关阶段。由于电子式互感器特别是光学互感器在寒冷地区，由于光学元器件温度稳定性问题尚未进行深入研究，制约电子式互感器深度应用。

综上所述，如何克服光学元器件温度稳定性，广泛地将电子式互感器应用到电网建设中成为了当前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供全光纤电流互感器装置，有效弥补了常规互感器在绝缘、谐波、谐振和精度等方面的问题，可靠性好，运行能耗小，安全性能高，有效适应当前智能电网发展的现实需求。

第一方面，本发明实施例提供了全光纤电流互感器装置，包括：光源、探测器、耦合器、Y波导、保偏光纤延迟环、1/4波片和传感线圈，其中，所述耦合器包括第一耦合器和第二耦合器；

所述光源和所述探测器均与所述第一耦合器相连接，所述第一耦合器与所述Y波导相连接，所述Y波导的两条后端支路均与所述第二耦合器相连接，所述第二耦合器通过所述保偏光纤延迟环与所述1/4波片相连接，所述1/4波片与所述传感线圈相连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光源为超辐射发光二极管SLD，且光谱宽度大于30nm。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述Y波导将所述光源传输过来的光起偏变为线偏振光，分别在所述Y波导的两条后端支路中进行传导。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述全光纤电流互感器装置还包括相位调制器芯片，所述相位调制器芯片为LiNbO₃电光晶体，且相位调制器的调制效率与电光晶体的电光系数成正比。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述全光纤电流互感器装置还包括光纤敏感环，所述光纤敏感环设置于一次高压端，用于将感应到的电流信号转变为光信号传输给采集器以调制解调出一次侧电流值。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述光纤敏感环包括本体、固化胶、光纤、凹槽、反射镜和敏感环波片。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述1/4波片用于进行线偏振光和圆偏振光的转化。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述第一耦合器的椎体颈部区域纵向为平行线形，横向为矩形。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述第一耦合器包括紫外固化胶、热固化胶、石英基板、硅橡胶和保护套管；