一种全光纤电流互感器制造技术

一种全光纤电流互感器，包括一次传感单元、保偏光纤、光学采集单元、绝缘体和延迟用保偏光缆。本发明专利技术采用延迟用保偏光缆代替光纤延迟环的设计方案，既增加了全光纤电流互感器传输距离，提高了产品工程适用性，又不会增加光路渡越时间，使全光纤电流互感器工作在高速调制状态，提升了全光纤电流互感器响应速度及谐波测量范围。由于全光纤电流互感器可传输距离变长，工程上可以将光学采集单元置于距离一次传感单元较远、运行环境较良好的二次控制室内，实现互感器一次侧无源，解决互感器一次侧供电、光学采集单元易受外界强电磁干扰、光学采集单元户外防护等问题。采集单元户外防护等问题。采集单元户外防护等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种全光纤电流互感器


[0001]本专利技术属于电力设备
，具体涉及一种工程用可远距离传输的高速调制型全光纤电流互感器。

技术介绍

[0002]对电网中传输的电流进行准确、快速的测量是整个电网输电环节的关键。在电网传输中对电流进行测量的设备称之为电流互感器。随着经济社会的高速发展，对电力的需求也在日益增加，特别是随着电压等级的不断提高，传统电流互感器逐渐显现出了它应用的局限性，诸如体积重量大、存在磁饱和现象、安装复杂等。全光纤电流互感器的产生顺利克服了传统电流互感器以上的缺点，具有绝缘性好、抗电磁干扰能力强、动态范围大、频带宽、重量轻、体积小、安全性高、可测交直流信号等优点，适应了电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要，成为电流互感器的应用发展方向。
[0003]现有全光纤电流互感器采用光纤延迟环内置于采集单元的结构方式，光纤延迟环长度一般为200m左右，这使得采集单元不能距离互感器一次传感单元太远。因为，光纤回路过长会增加光路渡越时间，而较长的光路渡越时间限制了全光纤电流互感器的调制频率，从而降低了全光纤电流互感器的响应速度及频率响应带宽。全光纤电流互感器工程应用时，一次传感单元往往置于户外一次设备场且距离二次控制室较远，光学采集单元只能就近一次侧安装，这为工程应用带来诸多不便，诸如互感器一次侧需要供电、采集单元易受外界强电磁干扰等。因此，目前工程亟需一种可远距离传输的全光纤电流互感器，同时又不会增加光路渡越时间，使产品工作在高速调制状态，提高全光纤电流互感器产品的工程适用性。
[0004]现有技术中全光纤电流互感器一般结构如附图1所示，由一次传感单元3、保偏光纤20及光学采集单元40组成。光纤延迟环30集成在光学采集单元40中，主要作用是通过高双折射保偏光纤快慢轴的折射率差使得分别沿着快慢轴传输的两个相互正交的线偏振光产生足够大的相位差，用以得到高对比度的干涉信号。受光路渡越时间所限，保偏光纤长度不超过100m，光学采集单元一般安装在就近一次传感单元布置的柜子内。
[0005]光学采集单元40将光信号进行调理及数字处理，输出的数字量信号通过通讯光缆传输至二次控制室内的控保设备。
[0006]光学采集单元40一般由站上直流110kV或直流220kV或交流110kV或交流220kV电源通过电缆供电，站上交、直流电源屏位于二次控制室内，供电电缆由二次控制室穿过缆沟到达位于一次设备场的光学采集单元柜子内，传输距离较长。
[0007]由于光纤延迟环的存在，一次传感单元与光学采集单元的距离不能太远。因为，光纤回路过长会增加光路渡越时间，而较长的光路渡越时间限制了全光纤电流互感器的调制频率，从而降低了全光纤电流互感器的响应速度及频率响应带宽。
[0008]以往光纤延迟环内置光学采集单元的结构方式，限制了全光纤电流互感器传输距离，使得光学采集单元与一次传感单元的距离不能太远，只能就近一次传感单元安装，为工
程应用带来诸多不便。首先，光学采集单元需要电源供电，就近一次侧安装，供电线路太长，工程施工不便，同时容易引入干扰；其次，一次侧电磁环境复杂，光学采集单元易受到外界强电磁干扰；再者，全光纤电流互感器一次传感单元大多置于户外，运行环境较为恶劣，工程上需要增加投入用于光学采集单元防护。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种全光纤电流互感器，为可远距离传输的高速调制型全光纤电流互感器，以解决全光纤电流互感器远距离保偏光纤传输的难题，同时不会增加光路渡越时间，使产品具有较快的响应速度及较宽的谐波测量范围。
[0010]为达到上述目的，本专利技术提供了一种全光纤电流互感器，包括一次传感单元1、保偏光纤2、光学采集单元4、绝缘体5和延迟用保偏光缆6；
[0011]所述一次传感单元1包括光学1/4波片、传感光纤和光线反射镜；
[0012]所述保偏光纤2位于绝缘体5内部，与绝缘体集成一体；
[0013]所述延迟用保偏光缆6一端与所述保偏光纤2进行O
°
对轴熔接，另一端与所述光学采集单元4的尾纤进行O
°
对轴熔接。
[0014]进一步的，所述一次传感单元1、保偏光纤2、光学采集单元4、绝缘体5置于一次设备场侧，所述光学采集单元4置于二次控制室内，中间通过所述延迟用保偏光缆6连接。
[0015]进一步的，所述延迟用保偏光缆6包括保偏光纤子单元7、加强芯8、内护套10、铠装层11和外护套12；
[0016]所述保偏光纤子单元7和加强芯8位于内护套10中；
[0017]所述内护套10、铠装层11和外护套12沿径向由内向外依次设置。
[0018]进一步的，所述保偏光纤子单元7具有一个或多个。
[0019]进一步的，所述保偏光纤子单元7和加强芯8的空隙中填充有缓冲物，所述缓冲物由芳纶材料制成。
[0020]进一步的，所述光学采集单元4通过电缆与交/直流电源连接，通过光缆与控保设备连接。
[0021]综上所述，本专利技术提供了一种全光纤电流互感器，包括一次传感单元、保偏光纤、光学采集单元、绝缘体和延迟用保偏光缆。本专利技术采用延迟用保偏光缆代替光纤延迟环的设计方案，既增加了全光纤电流互感器传输距离，提高了产品工程适用性，又不会增加光路渡越时间，使全光纤电流互感器工作在高速调制状态，提升了全光纤电流互感器响应速度及谐波测量范围。由于全光纤电流互感器可传输距离变长，工程上可以将光学采集单元置于距离一次传感单元较远、运行环境较良好的二次控制室内，实现互感器一次侧无源，解决互感器一次侧供电、光学采集单元易受外界强电磁干扰、光学采集单元户外防护等问题。
附图说明
[0022]图1是现有技术中电流互感器的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例中全光纤电流互感器的结构示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例的延迟用保偏光缆的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0026]本专利技术提供了一种全光纤电流互感器，为一种可远距离传输的高速调制型全光纤电流互感器，如图2所示，包括一次传感单元1、保偏光纤2、光学采集单元4、绝缘体5和延迟用保偏光缆6。一次传感单元1包括光学1/4波片、传感光纤和光线反射镜等光纤器件，基于法拉第磁光效应实现电流传变并输出光信号。保偏光纤2位于绝缘体5内部，与绝缘体集成一体，实现全光纤电流互感器的光信号传输及绝缘隔离功能。延迟用保偏光缆6一端与所述保偏光纤2进行O
°
对轴熔接，另一端与所述光学采集单元4的尾纤进行O
°
对轴熔接，熔接点在熔纤盘内进行固定及防护。
[0027]进一步的，所述一次传感单元1、保偏光纤2、光学采集单元4、绝缘体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全光纤电流互感器，其特征在于，包括一次传感单元(1)、保偏光纤(2)、光学采集单元(4)、绝缘体(5)和延迟用保偏光缆(6)；所述一次传感单元(1)包括光学1/4波片、传感光纤和光线反射镜；所述保偏光纤(2)位于绝缘体(5)内部，与绝缘体集成一体；所述延迟用保偏光缆(6)一端与所述保偏光纤(2)进行O
°
对轴熔接，另一端与所述光学采集单元(4)的尾纤进行O
°
对轴熔接。2.如权利要求1所述的全光纤电流互感器，其特征在于，所述一次传感单元(1)、保偏光纤(2)、光学采集单元(4)、绝缘体(5)置于一次设备场侧，所述光学采集单元(4)置于二次控制室内，中间通过所述延迟用保偏光缆(6)连接。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贺，李灿，朱新华，池立江，步梦琼，郑拓夫，薛潇敏，张旭乐，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：