DE19945576A1 - Optischer Stromwandler - Google Patents
Optischer StromwandlerInfo
- Publication number
- DE19945576A1 DE19945576A1 DE1999145576 DE19945576A DE19945576A1 DE 19945576 A1 DE19945576 A1 DE 19945576A1 DE 1999145576 DE1999145576 DE 1999145576 DE 19945576 A DE19945576 A DE 19945576A DE 19945576 A1 DE19945576 A1 DE 19945576A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- conductor
- light
- evaluation device
- polarizing beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/245—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
- G01R15/246—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect based on the Faraday, i.e. linear magneto-optic, effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Ein Stromwandler für Gleich- und Wechselstrom mit einem stromführenden Leiter umfaßt eine Quelle für polarisiertes Licht, die mit einem Lichtleiter mit hoher Verdet-Konstante verbunden ist, der um den stromführenden Leiter herum gewickelt ist, ein polarisierenden Strahlteiler zur Teilung des Lichtes, der über Lichtleitung mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, die aus den Lichtteilen ein stromabhängiges Signal liefert.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromwandler für Gleich- und Wechselstrom mit
einem stromführenden Leiter. Aus dem Stand der Technik sind solche Stromwandler für
Gleich- und Wechselstrom bekannt, die Sensoren aufweisen. Solche Stromwandler sind
wegen der Einkopplung von Störspannungen in ihrer Anwendung auf maximale Stroman
stiegsgeschwindigkeiten begrenzt.
Es ist ferner bekannt, daß in einigen Materialien bei Einfluß eines Magnetfeldes die Polari
sationebene von Licht gedreht wird (Faraday-Effekt). Die Effekt wird für Stromwandler des
Standes der Technik bisher nicht genutzt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Stromwandler zu schaffen, der
einen optischen Effekt, nämlich den Faraday-Effekt, nutzt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Quelle für polarisiertes Licht, die mit
einem Lichtleiter mit hoher Verdet-Konstante verbunden ist, der um den stromführenden
Leiter herum gewickelt ist, einen polarisierenden Strahlteiler zur Teilung des Lichtes, der
über eine Lichtleitung mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, die aus den Lichtteilen
ein stromabhängiges Signal liefert.
Der erfindungsgemäße optische Stromwandler macht sich den Faraday-Effekt und das
Durchflutungsgesetz zunutze. In jeder Windung des Lichtleiters mit hoher Verdet-
Konstante wird eine Drehung der Polarisationsebene des Lichtes verursacht, die dem elek
trischen Strom im umschlossenen Leiter proportional ist. Das so beeinflußte Licht wird zur
Auswertung weitergeleitet.
Ein solcher optischer Stromwandler kann für besondere Eigenschaften verwendet werden,
z. B. einfache Potentialtrennung auch für sehr hohe Spannungen, kleines Volumen und
Gewicht, Störunempfindlichkeit der Übertragungsstrecke, große Dynamik (keine Sättigung)
und große Bandbreite.
Gemäß Anspruch 2 ist es weiter von Vorteil, daß zwischen dem Strahlteiler und der Aus
werteeinrichtung auf jeder Lichtleitung ein Stromsensor zur Bildung jeweils eines vorbe
stimmten Signals für die Auswerteeinrichtung angeordnet ist.
Für die Verarbeitung der Signale ist es vorteilhaft, daß gemäß Anspruch 3 der Strahlteiler
das Licht in zwei Teile unterteilt und gemäß Anspruch 4 die Auswerteeinrichtung die beiden
Signale aus den Stromsensoren dividiert.
Gemäß Anspruch 5 ist es von Vorteil, daß der stromführende Leiter einen Hinleiter und
einen Rückleiter, der als konzentrisches Rohr um den Hinleiter und die Wicklung des
Lichtleiters ausgebildet ist, umfaßt. Dadurch ergibt sich eine homogene Magnetfeldteilung
im Bereich des Lichtleiters mit Magnetfeldrichtung annähern in Lichtrichtung. Das Verhält
nis von Stromamplitude zur Drehung der Polarisationsebene ist dadurch frequenz- und
stromunabhängig und bewirkt ein lineares Übertragungsverhalten des Stromwandlers.
Ein so aufgebauter Stromwandler kann über Verdet-Konstante und die Anzahl der Windun
gen des Lichtleiters auf fast beliebige Stromamplituden und Stromanstiegsgeschwindigkei
ten angepaßt werden. Dabei gibt es keine Begrenzung durch elektromagnetische Beeinflus
sungen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt schematisch einen optischen Stromwandler ge
mäß vorliegender Erfindung.
Eine Quelle 1 für polarisiertes Licht ist mit einem Lichtleiter 2 mit hoher Verdet-Konstante
verbunden, der um einen stromführenden Leiter 3 herum gewickelt ist. Der stromführende
Leiter 3 wird von einem Strom I in Pfeilrichtung durchflossen. Das freie Ende des Lichtlei
ters 2 ist mit einem polarisierenden Strahlteiler 4 verbunden. Der Strahlteiler 4 teilt in der
vorliegenden Ausführungsform den eingehenden Lichtstrahl in zwei Teile. Die zwei Teile
des Lichtes werden jeweils über einen Lichtleiter 5 zu einem Lichtsensor 6 geleitet, in wel
chen ein dem Licht entsprechendes Signal erzeugt wird. Dieses, dem Licht entsprechende,
vorbestimmte Signal wird über eine Verbindungsleitung einer Auswerteeinheit 7 zugeführt.
Der polarisierende Strahlteiler 4 teilt das Licht in zwei Anteile, die senkrecht zueinander
polarisiert sind. In der Auswerteeinheit 7 werden die Signale der beiden Lichtsensoren 5
dividiert, um so ein stromabhängiges Signal zu erhalten.
Der Rückleiter (nicht dargestellt) des elektrischen Stromes ist als konzentrisches Rohr um
den Hinleiter des stromführenden Leiters 3 und die Wicklung des Lichtleiters 2 herum an
geordnet. Dadurch ergibt sich eine homogene Magnetfeldverteilung im Bereich des Lichtlei
ters mit Magnetfeldrichtung annähernd in Lichtrichtung.
Claims (5)
1. Stromwandler für Gleich- und Wechselstrom mit einem stromführenden Leiter,
gekennzeichnet durch,
eine Quelle (1) für polarisiertes Licht, die mit einem Lichtleiter (2) mit hoher Verdet-
Konstante verbunden ist, der um den stromführenden Leiter (3) herum gewickelt ist,
einen polarisierenden Strahlteiler (4) zur Teilung des Lichtes der über eine Lichtleitung (5)
mit einer Auswerteeinrichtung (7) verbunden ist, die aus den Lichtteilen ein stromabhängi
ges Signal liefert.
2. Stromwandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Strahlteiler (4) und der Auswerteeinrichtung (7) auf jeder Lichtleitung
(5) ein Stromsensor (6) zur Bildung jeweils eines vorbestimmten Signals für die Auswerte
einrichtung (7) angeordnet ist.
3. Stromwandler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strahlteiler (4) das Licht in zwei Teile unterteilt.
4. Stromwandler nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinrichtung (7) die beiden Signale aus den Stromsensoren (6) dividiert.
5. Stromwandler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der stromführende Leiter (3) einen Hinleiter und einen Rückleiter, der als konzentri
sches Rohr um den Hinleiter und die Wicklung des Lichtleiters (2) ausgebildet ist, umfaßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999145576 DE19945576A1 (de) | 1999-09-23 | 1999-09-23 | Optischer Stromwandler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999145576 DE19945576A1 (de) | 1999-09-23 | 1999-09-23 | Optischer Stromwandler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19945576A1 true DE19945576A1 (de) | 2001-04-26 |
Family
ID=7923012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999145576 Withdrawn DE19945576A1 (de) | 1999-09-23 | 1999-09-23 | Optischer Stromwandler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19945576A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007013634A1 (de) | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Balfour Beatty Plc | Vorrichtung zur Messung eines von einem Wechselstromanteil überlagerten Gleichstromanteils eines in Leitern von Wechselstrombahnen fließenden Stroms |
-
1999
- 1999-09-23 DE DE1999145576 patent/DE19945576A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007013634A1 (de) | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Balfour Beatty Plc | Vorrichtung zur Messung eines von einem Wechselstromanteil überlagerten Gleichstromanteils eines in Leitern von Wechselstrombahnen fließenden Stroms |
DE202007019127U1 (de) | 2007-03-19 | 2010-11-04 | Balfour Beatty Plc | Vorrichtung zur Messung eines von einem Wechselstromanteil überlagerten Gleichstromanteils eines in Leitern von Wechselstrombahnen fließenden Stroms |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69915816T2 (de) | Strommessvorrichtung | |
DE69328825T2 (de) | Elektrische Strommessung | |
EP0799426B1 (de) | Verfahren und anordnung zum messen eines magnetfeldes unter ausnutzung des faraday-effekts mit kompensation von intensitätsänderungen und temperatureinflüssen | |
DE69626431T2 (de) | Lineare 2-Weg-Isolationsschaltung | |
CH427027A (de) | Magneto-optische Anordnung zur Ermittlung der Stromstärke in einem Hochspannungsleiter | |
DE2533217B2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Ortung eines Risses auf mindestens einer Faser eines optischen Kabels | |
DE2706547A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum stabilisieren von magnetkernen elektrischer messinstrumente | |
EP0815455A1 (de) | Aktives optisches strommess-system | |
DE804334C (de) | Einrichtung zur UEberfuehrung von sich entlang einer Fortpflanzungsbahn fortpflanzender Wellenenergie in eine andere Fortpflanzungsbahn | |
DE4100054A1 (de) | Optisches wandlerinstrument | |
DE19621401C2 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Schirmwirkung einer abgeschirmten Verkabelungsstrecke | |
DE3923803A1 (de) | Faseroptische anordnung zum messen der staerke eines elektrischen stromes | |
DE202007019127U1 (de) | Vorrichtung zur Messung eines von einem Wechselstromanteil überlagerten Gleichstromanteils eines in Leitern von Wechselstrombahnen fließenden Stroms | |
DE69730167T2 (de) | Ein gerät zur überwachung teilweiser entladungen in einem gerät mit elektrischer hochspannung oder in einer hochspannungsanlage | |
DE2624692A1 (de) | Magnetooptischer wandler | |
DE69019619T2 (de) | Optischer Stromtransformator. | |
DE19945576A1 (de) | Optischer Stromwandler | |
DE2130047C3 (de) | Meßeinrichtung für Ströme | |
EP1004030A1 (de) | Verfahren zum messen eines magnetfeldes und einrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DE2716605C2 (de) | Schaltungsanordnung zur ErdschluBerfassung bei einem Stromrichter | |
EP3252490A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur übertragung von radiofrequenz-signalen über eine geschirmte, symmetrische leitung | |
DE3431769A1 (de) | Faseroptischer stromsensor | |
DE4227903C1 (de) | ||
EP0904550B1 (de) | Verfahren zur temperaturkalibrierung einer optischen magnetfeldmessanordnung und mit diesem verfahren kalibrierte messanordnung | |
DE102018114707B3 (de) | Verfahren zum Lokalisieren eines elektrischen Kurzschlusses zwischen zwei isolierten Leitern eines Drillleiters und Kurzschlussdetektor hierfür |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |