[实用新型]一种光纤敏感环

说明书

技术领域

本申请涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种光纤敏感环。 

背景技术

电流传感器/互感器（简称CT）是电力系统中继电保护与电能计量的重要设备，用来测量传输中的电流大小，并将测量到的电流大小发送至测量仪器和继电保护装置。其长期稳定性、可靠性、安全性与电力系统的安全、稳定运行密切相关。 

传统的电磁式互感器由于存在一些原理上不能克服的困难，如，铁磁谐振、磁饱和、频带有限、充油充气等，在高电压等级运行存在安全隐患。而基于法拉第效应的光学电流互感器可以克服以上问题。 

参见附图1是现有光纤电流传感系统结构示意图，其中包括发光装置101、分束器102、偏振器103、相位调制器104、延迟线圈105、λ/4波片106、光纤敏感环107、反射镜108、光电探测器109和信号处理单元110。 

发光装置101和光电探测器109的尾纤分别与分束器102的两根入纤熔接，分束器102的尾纤与偏振器103的入纤熔接，偏振器3的尾纤与相位调制器104的入纤45度熔接，相位调制器4的尾纤与延迟线圈105的一端连接，延迟线圈105的另一段与λ/4波片106连接，λ/4波片106另一端与光纤敏感环107熔接，光纤敏感环107的另一端连接反射镜108，光电探测器109的光强电压信号输出端与信号处理单元110连接，信号处理单元110输出方波和阶梯波的叠加信号给相位调制器4。 

光纤电流传感系统对结合和/或输出信号进行闭环测试。相位调制器4中光的相位差满足SIN4VNI≈4VNI，且4VNI≤0.5°～1°，V表示维尔德常数；N为敏感线圈的匝数；I为穿过敏感线圈的被测电流。 

参见附图2-1至2-4是现有技术中光纤敏感环的剖面结构示意图，附图2-1：中间的虚线部分是传感光纤201所在位置，其中203是反射镜，202是λ/4波片。附图2-3是光纤敏感环沿A-A的剖面图，在凹槽204的内部存在凹槽205，台阶206是由凹槽204和凹槽205形成的。在凹槽205中存在沟槽，沟槽用以放置一根传感光纤。将盖板207放置于凹槽204中，凹槽204形成闭合空间。 

附图1中敏感光路的寿命和可靠性要求是最高等级，现有技术中的光纤敏感环中仅存在一根光纤，那么若该光纤出现问题，则必然导致供电线路长时间停电，甚至可能会出现继电保护误动作，这对电网的运行是致命的。 

发明内容

本发明实施例提出一种光纤敏感环，能够大大提高敏感光路的可靠性，进一步保证电网的正常运行。 

本发明实施例的技术方案如下： 

一种光纤敏感环，所述光纤敏感环包括：两根传感光纤、第一λ/4波片、第一反射镜、第二λ/4波片和第二反射镜； 

所述光纤敏感环在垂直于轴线方向的中心平面的两端均分别包括双层凹槽，在每个底层凹槽底部刻阿基米德螺线型沟槽，第一阿基米德螺线型沟槽与第二阿基米德螺线型沟槽相对于所述中心平面对称； 

两根传感光纤分别绕置于所述阿基米德螺线型沟槽中； 

第一λ/4波片固定于第一阿基米德沟槽的起始位置，第一反射镜固定于第一阿基米德罗先行沟槽的终点位置，第一λ/4波片垂直于第一反射镜； 

第二λ/4波片固定于第二阿基米德沟槽的起始位置，第二反射镜固定于第二阿基米德罗先行沟槽的终点位置，第二λ/4波片垂直于第二反射镜。 

所述第一阿基米德螺线型沟槽与第二阿基米德螺线型沟槽在同一个结构体中。 

第一阿基米德螺线型沟槽在第一结构体中，第二阿基米德螺线型沟槽在第二结构体中，第一结构体与第二结构体之间包括中间隔板。 

所述阿基米德螺线型沟槽的截面为矩形、梯形或半圆。 

所述矩形边长均大于λ/4波片的直径，且大于反射镜的直径。 

所述梯形的最小底边的长度大于λ/4波片的直径，且大于反射镜的直径；所述矩形高的长度大于λ/4波片的直径，且大于反射镜的直径。 

所述半圆的半径大于λ/4波片的直径，且大于反射镜的直径。 

所述λ/4波片的中心点距离光纤敏感环的入孔位置恒定为W，W的取值范围是3厘米到5厘米。 

所述传感光纤沿阿基米德螺线线沟槽绕制N圈，N不小于2。