[发明专利]一种分布式高压输电线路的电压检测系统

说明书

本发明涉及高压输电导线中的电压检测技术领域，提供了一种分布式高压输电线路的电压检测系统，包括：宽带光源，分波器，与多条待测导线数量相同的非线性电压传感器，探测器，解调器；宽带光源发出检测光，通过分波器形成多个不同波长的检测光，分别传输到设置于多条待测导线上的非线性电压传感器，经过光纤传输至探测器，探测器将光信号转化成电信号，输入解调器，根据非线性传输介质的普克尔或克尔效应计算得到电场强度E,通过已测得的电场强度E和预设的测量点的距离求得电压U，并通过所述数据分析显示终端展示出来。利用光纤或波导固有特性消除外来电磁干扰，达到降低成本和减小体积的目的，并且可以同时检测输电系统中的多条输电导线。

技术领域

本发明涉及高压输电导线中的电压检测技术领域，尤其涉及一种分布式高压输电线路的电压检测系统，利用非线性光学材料和信号处理技术来在线监测输电线路的电压，适用于高压输电线路电压的实时在线监测，尤其适用于同时具有多条输电线的输电系统的同时检测。

背景技术

目前常用的电压检测方法是使用电压互感器进行电压检测。电压互感器容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。但电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈，容易造成人身和设备事故。并且绝大多数电压互感器需要与高压输电导线发生实际接触才能测量线路上的电压，使用方法繁琐，安全性得不到保障。并且，现有技术中的电压检测方法，通常都是针对于一条输电导线进行检测，当整个输电系统中包含多条输电导线时，需要分别对每一条输电导线进行检测，操作繁琐，耗时耗力。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种分布式高压输电线路的电压检测系统，采用带有偏振片的电光非线性光纤或波导，通过测量输电导线下方某位置的标称电场来间接测量出高压输电导线上的电压，并利用光纤或波导固有特性消除外来电磁干扰，达到降低成本和减小体积的目的。并且本发明的分布式高压输电线路电压传感系统适用于针对于多条待测导线进行同时检测，通过同一个光源发出检测用的检测光，最终通过同一个数据分析显示终端显示出来，检测人员一次性的可以获取到所有的输电导线的电流情况，具有操作简单，减少了时间和人力消耗的优势。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种分布式高压输电线路的电压检测系统，包括：宽带光源，分波器，与多条待测导线数量相同的多个非线性电压传感器，至少一个探测器，解调器和数据分析显示终端，其中，每一个所述非线性电压传感器分别设置于每一条待测导线上，用于同时针对于多条待测导线进行测量；

所述宽带光源与所述分波器通过光纤连接，所述分波器通过光纤同时与多个所述非线性电压传感器连接，每一个所述非线性电压传感器分别和与之对应的所述探测器连接，所述探测器通过光纤连接到所述解调器，所述解调器进一步连接有所述数据分析显示终端；

当同时测量多条所述待测输电导线上的电压时，所述宽带光源发出检测光，通过所述分波器后形成与所述待测导线数量相同的多个不同波长的所述检测光，多个不同波长的所述检测光分别传输到设置于多条所述待测导线上的所述非线性电压传感器，多个不同波长的所述检测光都经过对应的所述非线性电压传感器，经过光纤传输至与每一个所述非线性电压传感器相对应的所述探测器，所述探测器将光信号转化成电信号，输入所述解调器，根据非线性传输介质的普克尔或克尔效应计算得到电场强度E,通过已测得的电场强度E和预设的测量点的距离求得电压U，并通过所述数据分析显示终端展示出来；

所述非线性电压传感器，具体包括：光纤、透镜、偏振片和电光非线性介质；其中，所述光纤包括输入光纤和输出光纤，所述透镜包括凸平透镜和平凸透镜，所述偏振片包括所述输入偏振片和所述输出偏振片；所述宽带光源经所述分波器后形成的多个不同波长的所述检测光作为入射光由所述输入光纤导入后，由所述凸平透镜聚焦后经过所述输入偏振片变成线偏振光，入射到所述电光非线性晶体中；穿过所述电光晶体的光线经过所述输出偏振片之后，光线被聚焦到所述输出光纤中；所述入射光经过所述电压传感器后，所述入射光的光强由输入强度I₀变为输出光强I₁。