CN102590578A - 用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器 - Google Patents
用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器，包括LED光源、偏振棱镜、光学电流传感头、偏振分束器、第一光电转换器、第二光电转换器和信号处理电路；本发明还包括无偏振分束器和法拉第镜，无偏振分束器设置于偏振棱镜和光学电流传感头的入射面之间，无偏振分束器的偏光出射光轴与偏振分束器的入射光轴重合，法拉第镜设置于光学电流传感头的出射面下边，法拉第镜的镜面与光学电流传感头的出射面相对且平行。本发明利用法拉第镜的偏光反射作用使光线在光学电流传感头内二次环绕载流导体，并使其偏振面在反射前后发生90°旋转，根据安培环路定理可知，本发明抗线性双折射干扰能力得到显著增强。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于变电站的光学电流互感器，尤其涉及一种抗线性双折射干扰能力强的用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器。
背景技术
光学电流互感器是一种利用光路感应电流并经过信号处理得到输出电流的互感器。在变电站，光学电流互感器用于感应高压电流并将感应电流用于变电站的监控、管理，让管理人员实时了解变电站的高压电流情况，便于管理和预防高压电事故。
用于变电站的光学电流互感器由LED光源、偏振棱镜和光学电流传感头以及信号处理电路等构成，通过光线在光学电流传感头内环绕载流导体并实时感应对应的电流信号，再经过信号处理电路对感应后并经过光电转换后的电信号进行处理，输出感应电流。传统用于变电站的光学电流互感器，其光线在光学电流传感头内环绕载流导体的次数为一次，根据安培环路定理，其抗线性双折射干扰能力较弱，所以感应信号受到的干扰较大，不能真实地反应载流导体中流过的高压电流的变化情况，不利于管理人员准确了解变电站的高压电流情况，严重情况可能导致高压电事故。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种抗线性双折射干扰能力强的用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括LED光源、偏振棱镜、光学电流传感头、偏振分束器、第一光电转换器、第二光电转换器和信号处理电路，所述偏振棱镜设置于所述LED光源与所述光学电流传感头的入射面之间，所述第一光电转换器的光接收端和所述第二光电转换器的光接收端分别与所述偏振分束器的两个出光端对应，所述第一光电转换器的输出端和所述第二光电转换器的输出端分别与所述信号处理电路的输入端连接；本发明还包括无偏振分束器和法拉第镜，所述无偏振分束器设置于所述偏振棱镜和所述光学电流传感头的入射面之间，所述无偏振分束器的偏光出射光轴与所述偏振分束器的入射光轴重合，所述法拉第镜设置于所述光学电流传感头的出射面下边，所述法拉第镜的镜面与所述光学电流传感头的出射面相对且平行。
运行过程中，当光线在光学电流传感头内环绕载流导体一周射出后，法拉第镜会将该光线偏光反射，使光线重新进入光学电流传感头内并反向环绕载流导体一周后射出至无偏振分束器，再经过偏振分束器分成两束光线并分别经过第一光电转换器和第二光电转换器转换后送入信号处理电路。
为了安装方便，所述光学电流互感器还包括平面镜，所述平面镜设置于所述偏振分束器和所述第一光电转换器之间，所述平面镜与所述偏振分束器的直线出光光轴之间呈45°夹角，所述平面镜同时与所述第一光电转换器的入射光光轴之间呈45°夹角，所述偏振分束器的直线出光光轴与所述第一光电转换器的入射光光轴之间呈90°夹角。
本发明的有益效果在于：
本发明利用法拉第镜的偏光反射作用使光线在光学电流传感头内二次环绕载流导体，并使其偏振面在反射前后发生90°旋转，根据安培环路定理可知，本发明抗线性双折射干扰能力得到显著增强。
附图说明
附图是本发明应用结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图所示，本发明包括LED光源11、偏振棱镜10、无偏振分束器9、光学电流传感头4、法拉第镜12、偏振分束器8、第一光电转换器1、第二光电转换器7、平面镜2和信号处理电路6，偏振棱镜10设置于LED光源11与无偏振分束器9之间，无偏振分束器9设置于偏振棱镜10与光学电流传感头4的入射面之间，无偏振分束器9的偏光出射光轴与偏振分束器8的入射光轴重合，法拉第镜12设置于光学电流传感头4的出射面下边，法拉第镜12的镜面与光学电流传感头4的出射面相对且平行，平面镜2设置于偏振分束器8和第一光电转换器1之间，平面镜2与偏振分束器8的直线出光光轴之间呈45°夹角，平面镜2同时与第一光电转换器1的入射光光轴之间呈45°夹角，偏振分束器8的直线出光光轴与第一光电转换器1的入射光光轴之间呈90°夹角，第二光电转换器7的光接收端与偏振分束器8的偏光出光端对应，第一光电转换器1的输出端和第二光电转换器7的输出端分别与信号处理电路6的输入端连接。
如附图所示，运行过程中，LED光源11发出的光线如箭头所示依次经过偏振棱镜10、无偏振分束器9后进入光学电流传感头4内，经过光学电流传感头4内的三个斜反射面3发射后就环绕载流导体5一周，射出后，法拉第镜12会将该光线偏光反射，使光线重新进入光学电流传感头4内并反向环绕载流导体5一周后射出至无偏振分束器9，再经过偏振分束器8分成两束光线并分别经过第一光电转换器1和第二光电转换器7转换后送入信号处理电路6，处理后输出感应电流，用于管理人员监测。
Claims (2)
1.一种用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器，包括LED光源、偏振棱镜、光学电流传感头、偏振分束器、第一光电转换器、第二光电转换器和信号处理电路，所述偏振棱镜设置于所述LED光源与所述光学电流传感头的入射面之间，所述第一光电转换器的光接收端和所述第二光电转换器的光接收端分别与所述偏振分束器的两个出光端对应，所述第一光电转换器的输出端和所述第二光电转换器的输出端分别与所述信号处理电路的输入端连接；其特征在于：还包括无偏振分束器和法拉第镜，所述无偏振分束器设置于所述偏振棱镜和所述光学电流传感头的入射面之间，所述无偏振分束器的偏光出射光轴与所述偏振分束器的入射光轴重合，所述法拉第镜设置于所述光学电流传感头的出射面下边，所述法拉第镜的镜面与所述光学电流传感头的出射面相对且平行。
2.根据权利要求1所述的用于变电站的法拉第镜式光学电流互感器，其特征在于：所述光学电流互感器还包括平面镜，所述平面镜设置于所述偏振分束器和所述第一光电转换器之间，所述平面镜与所述偏振分束器的直线出光光轴之间呈45°夹角，所述平面镜同时与所述第一光电转换器的入射光光轴之间呈45°夹角，所述偏振分束器的直线出光光轴与所述第一光电转换器的入射光光轴之间呈90°夹角。
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Publications (1)
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120718 |