在智能电网时代,传统的电流互感器已经不能满足其信息化、数字化等要求。全光纤电流传感器已经逐步显示其无法比拟的优越性。本文比较了传统电流互感器和全光纤电流传感器的性能。介绍了全光纤电流传感器的基本原理,分析了光纤中线性双折射产生的原因及其对测量结果的影响。讨论了消除和解决光纤中线性双折射的方法,其中较为有效的方法是采用Sagnac式光学电流传感器。介绍了Sagnac式光学电流传感器的测量原理和结构图。最后综述了国内外在光纤电流传感器应用于智能电网中的最新进展。
为解决反射式全光纤电流传感器中引入全反射镜而产生的反射损耗及与光纤匹配困难等问题,设计了一种利用非线性光环路镜作为反射元件的全光纤电流传感器,推导出了光偏振态的斯托克斯矢量与电流的关系式,提出了高速偏振态检测方法。在加载0~200A的50Hz工频交流电的条件下进行了实验,测试结果与理论预测吻合,显示出了较高的测量精确性,证明了该传感结构与实验方案的可行性。
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