[发明专利]一种用于特高压直流场的全光纤电流互感器

权利要求书

1.一种用于特高压直流场的全光纤电流互感器，包括一段长拍长保偏光纤(1)、λ/4波片(3)、一段保圆传感光纤(4)及反射镜(7)，保圆传感光纤(4)外穿有毛细玻璃管(5)，毛细玻璃管(5)外还穿有低烟无卤阻燃外护管(6)，在低烟无卤阻燃外护管(6)封口处有赛钢封装体(8)密封保护，其特征在于，保圆传感光纤(4)为单空气孔旋转光纤，该光纤具有石英玻璃纤芯和包层，以及单空气孔，包层直径2R的范围是80μm～200μm，纤芯直径2r范围是4μm～10μm，数值孔径NA介于0.12至0.18之间，所述单空气孔旋转方式为：单空气孔位于包层内且围绕包层旋转，其旋转轨迹在光纤截面上的投影为圆形，在常温下，该光纤中旋转的空气孔为固化在石英玻璃光纤中的有固定轨迹的连通孔，不应有外界扭转应力存在。

2.如权利要求1所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，保圆传感光纤(4)的模场直径范围是4.7μm～11μm。

3.如权利要求1或2所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，保圆传感光纤(4)的纤芯相对折射率差Δ范围是0.3％～0.7％。

4.如权利要求1或2所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，保圆传感光纤(4)的单空气孔为椭圆形；该空气孔短轴长轴之比a1/b1的比值范围是0.4～1。

5.如权利要求4所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，空气孔内边距光纤中心距离d1大于或等于3μm且小于或等于(25％×2R)。

6.如权利要求3所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，保圆传感光纤(4)工作波长为1310nm时其截止波长为1060nm～1350nm；保圆传感光纤(4)所述光纤工作波长为1550nm时其截止波长为1250nm～1650nm。

7.如权利要求1或2所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，保圆传感光纤(4)本征线双折射系数B值不低于7.3×10^-4。

8.如权利要求6所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，保圆传感光纤(4)在工作波长为1550nm时拍长β>2mm。

9.如权利要求1或2所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，该保圆传感光纤(4)至少具有旋转空气孔满足以下条件，此部分光纤的旋转截距P与封装在传感头内的该保圆传感光纤(4)的长度L之间满足关系式其中α、δ、φ为常数，0<α≤4mm，δ≥4mm，φ是与系统有关的常数其范围是0到2π；P为旋转截距，定义为空气孔的中心在光纤截面上的投影重合时对应的光纤在轴线方向的最小长度。

10.如权利要求1所述的用于特高压直流场的全光纤电流互感器，其特征在于，包含该电流互感器的传感元件可直接环绕安装在变压器上，测量电流大小。