[实用新型]高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器

权利要求书

1.一种用全光纤光学干涉方法测量高压输电线路中电流的高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器，其特征在于，包括：

光电单元；

光纤传输线单元；

光纤电流传感单元；

所述光电单元，光纤传输线单元和光纤电流传感单元依次相互光连接构成高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器；

其中所述光电单元提供适用于检测的光束，光纤传输线单元将上述光束从光电单元正向传输到处于高电压区域中的光纤电流传感单元，光纤电流传感单元利用上述光束传感由其光纤所封闭环绕的载流导体中的待测电流，并且使此光束返回再反向经过光纤传输线单元进入所述光电单元，所述光电单元检出所述光束中的待测电流信号并将其转换为电信号输出；所述光电单元还包括一个保偏光学环形器，所述检测光束正向、反向传播路径中都经过该保偏光学环形器。

2.根据权利要求1所述的高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器，其特征在于：所述光电单元包括依次光连接的输出线偏振光的宽带光源，保偏光学环形器、光纤偏振器、保偏光纤消偏器、光学双折射相位调制器、调制信号发生器、光探测器以及信号数据处理器。

3.根据权利要求1所述的高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器，其特征在于：所述发出线偏振光的宽带光源和光纤偏振器之间以及光纤偏振器与光探测器之间设有保偏光学环形器；由宽带光源发出的线偏振光束正向从保偏光学环形器门1输入其中再由其门2输出到光纤偏振器；而通过光纤传输线单元及光纤电流传感单元经反射返回的载有待测电流信号的光束通过门2反向进入保偏光学环形器后从其门3输出而传输到光探测器。

4.根据权利要求1所述的高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器，其特征在于：所述光电单元可以包括由光学双折射相位调制器，调制信号发生器，光探测器以及信号数据处理器构成的开环光学相位调制结构；也可以包括由反馈控制电路，光学双折射相位调制器，调制信号发生器，光探测器以及信号数据处理器而形成的闭环光学相位调制结构。

5.根据权利要求2所述的高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器中的光电单元，其特征在于：所述光学双折射相位调制器可以用电光晶体与光纤以及相应的光耦合器件等结合形成的集成光学器件构成。

6.根据权利要求1或2所述的高光强效益型全光纤反射式光学电流互感器，其特征在于：所述信号数据处理单元为将通过光纤电流传感单元经反射返回的载有待测电流信号并传输到光探测器的干涉光光强

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转化为电信号并处理输出的信号数据处理单元；

其中，V是维尔德常数，N为传感光纤圈环绕载流母线的匝数，I_d为光探测器所接受的光强，I_s为光源发出的光强，k为整个光路的损耗，其中的φ(t)＝φ_mcos(ω_mt)为光学双折射相位调制器的调制信号；

式中I作为高压载流母线导体中的待测电流可利用上式通过各种信号解调方法分析处理而得出；

式中I作为载流母线导体中的待测电流可以是直流电流，也可以是交流电流。