[发明专利]电流测量系统、光学电流互感器和固定装置、以及光信号采样器及其方法

权利要求书

1.一种用于测量导线中的电流的电流测量系统，包括：

光学电流互感器，利用所述电流产生的磁场，产生与该电流相对应的光信号；

光信号采样器，包括：

光电转换接口单元，将所述光信号转换为电信号，该电信号包括直流分量信号和交流分量信号；

直流分量处理单元，从所述电信号中提取直流分量信号；

交流分量处理单元，通过将所述电信号与所述直流分量信号相减，从所述电信号中提取交流分量信号；和

模数转换单元，将所述交流分量信号转换为数字交流分量信号；以及

控制器，将所述数字交流分量信号乘以校正系数，从而获得所述电流的测量值。

2.如权利要求1所述的电流测量系统，其中，所述光学电流互感器包括：

光发射器，发射沿第一方向传播的光；

互感单元，包括：

第一反射器，将所述光从第一方向反射到第二方向上；

第一偏振器，其光轴处于第二方向上，并且所反射的光穿过该第一偏振器以成为线偏振光；

磁感应器件，被布置在所述磁场中，其光轴处于第二方向上，所述线偏振光穿过该磁感应器件，使得偏振方向发生偏转；

第二偏振器，其光轴处于第二方向上，从磁感应器件出射的光穿过该第二偏振器；以及

第二反射器，将所述线偏振光从第二方向反射到第三方向上，作为所述光信号，

其中所述第一偏振器和所述第二偏振器的偏振方向的夹角为45°，所述并且第二方向与所述第一方向和所述第三方向不同。

3.如权利要求2所述的电流测量系统，其中，所述第一方向和所述第三方向分别垂直于所述第二方向。

4.如权利要求2或3所述的电流测量系统，其中，所述互感单元还包括：

第一光纤，接收并传导光发射器发射的光；

第一准直透镜，其光轴处于第一方向上，将从第一光纤出射的光准直为平行光，并且将其输出到第一反射器；

第二准直透镜，其光轴处于第三方向上，将第二反射器反射的光信号耦合到第二光纤中；以及

所述第二光纤，将所耦合的光信号传导到光电转换接口单元。

5.如权利要求1所述的电流测量系统，其中，所述光学电流互感器包括：

光发射器，发射沿第一方向传播的光；

互感单元，包括：

第一偏振器，其光轴处于第一方向上，所述光穿过该第一偏振器以成为线偏振光；

第一反射器，将所述线偏振光从第一方向反射到第二方向；

磁感应器件，被布置在所述磁场中，其光轴处于第二方向上，所反射的光穿过该磁感应器件，使得偏振方向发生偏转；

第二反射器，将从磁感应器件出射的光从第二方向反射到第三方向上；以及

第二偏振器，其光轴处于第三方向上，所反射的线偏振光穿过该第二偏振器作为所述光信号；

其中所述第一偏振器和所述第二偏振器的偏振方向的夹角为45°，并且所述第二方向与所述第一方向和所述第三方向不同。

6.如权利要求5所述的电流测量系统，其中，所述第一方向和所述第三方向分别垂直于所述第二方向。

7.如权利要求5或6所述的电流测量系统，其中，所述互感单元还包括：

第一光纤，接收并传导光发射器发射的光；

第一准直透镜，其光轴处于第一方向上，将从第一光纤出射的光准直为平行光，并且将其输出到第一偏振器；

第二准直透镜，其光轴处于第三方向上，并且将穿过第二偏振器出射的光信号耦合到第二光纤中；以及

所述第二光纤，将所耦合的光信号传导到光电转换接口单元。

8.如权利要求2或5所述的电流测量系统，其中，所述互感单元通过固定装置而被固定到导线上，该固定装置包括：

安装容器，具有彼此垂直的第一臂和第二臂，在第一臂上具有容纳导线的凹槽，在第二臂与所述凹槽相反的一侧上具有用于安装所述互感单元的空腔，其中，所述互感单元被安装在空腔内，使得该互感单元中的磁感应介质的光轴与导线中的电流方向垂直；和

至少一个夹具，用于将导线固定到凹槽上。

9.如权利要求8所述的固定装置，其中，所述凹槽具有螺纹。