[实用新型]一种基于光学电压互感原理的行波采集装置

权利要求书

1.一种基于光学电压互感原理的行波采集装置，其特征在于：包括：依次连接的行波波头检测单元、行波信号光电转换单元以及数字电路信号处理单元；

其中，所述行波波头检测单元用于采集故障电压行波，并形成电场，所述行波波头检测单元中的光学传感头处于所述电场内；

所述行波信号光电转换单元与所述光学传感头连接，将带故障电压的光信号转换为电信号；

所述数字电路信号处理单元对所述电信号进行处理得到数字电压波信号。

2.根据权利要求1所述的行波采集装置，其特征在于：所述数字电路信号处理单元中设有抗混叠滤波器、模拟高通滤波器；

所述抗混叠滤波器用于消除所述电信号的高频信息；所述模拟高通滤波器用于消除所述电信号的低频信号和噪声。

3.根据权利要求2所述的行波采集装置，其特征在于：所述抗混叠滤波器为有源滤波器，通带截止频率为f_h＝2.5kHz；所述模拟高通滤波器为巴特沃斯滤波器。

4.根据权利要求1所述的行波采集装置，其特征在于：所述数字电路信号处理单元采用数字闭环信号检测技术，其至少包括：数字信号处理单元DSP、可编程门阵列FPGA、数/模转换器以及驱动电路；

其中，所述数字信号处理单元DSP和所述可编程门阵列FPGA与所述数/模转换器连接，所述数/模转换器与所述驱动电路连接，所述驱动电路与所述行波信号光电转换单元连接，形成闭环信号；

其中，所述可编程门阵列FPGA输出数字电压波信号。

5.根据权利要求1所述的行波采集装置，其特征在于：所述行波波头检测单元中包含均压环、金属导杆、光学传感头、屏蔽绝缘装置；

其中，所述均压环设置在所述金属导杆的一端，所述金属导杆安装于所述屏蔽绝缘装置内，所述光学传感头光学传感头安装于所述屏蔽绝缘装置上；

输电线路穿过所述均压环被所述均压环采集到故障电压行波，所述故障电压行波传导至所述金属导杆，并在所述屏蔽绝缘装置中形成电场。

6.根据权利要求1所述的行波采集装置，其特征在于：所述光学传感头为碳酸氢铋晶体BGO晶体结构的传感头，并基于普克尔斯(Pockels)效应为横向调制透射式结构。

7.根据权利要求6所述的行波采集装置，其特征在于：所述光学传感头中起偏器偏振方向相对于主轴成45°角，与检偏器偏振方向成90°角。

8.根据权利要求1所述的行波采集装置，其特征在于：所述行波信号光电转换单元包括光源、环形器、Y波导调制器、保偏耦合器和光电探测器；

其中，所述光源和所述Y波导调制器分别设置在所述环形器的两侧，光强信号通过环行器进入Y型波导调制器；

所述Y波导调制器与所述保偏耦合器连接，所述保偏耦合器与所述光学传感头连接，所述光电探测器与所述环形器连接。