三相共用超荧光光纤光源的光纤电流互感器

2022-01-05

0 | 0

寻求合作

关注此成果

项目持有人: -
工作单位: -
手机: *****
行业分类: -
战略性新兴产业分类: -
项目来源: 云孵
项目所处阶段: -
技术领域: 电子信息

项目简介:

电流互感器是电力系统中最重要的高压设备之一。随着电力系统电压等级的不断提高,传统的电磁式电流互感器在绝缘、带宽、动态范围、输出接口、安全性、重量、体积等方面暴露出了固有的缺点, 而基于法拉第(Faraday) 效应的萨格奈克(Sagnac) 型光纤电流互感器在这些方面却有着突出的优势,是高电压大电流测量中最有前景的方案。Sagnac型光纤电流互感器充分利用Faraday效应的非互易性和外界干扰的互易性,通过检测两束圆偏光之间的相位差来检测电流,结合非互易的相位调制技术,能够在干涉测量时达到很高的精度,其主要光路方案包括环形干涉仪结构和反射式结构。其中, 基于Sagnac环形干涉仪的光纤电流互感器通过检测两束反向传输的旋向相同的圆偏光之间的相位差来检测电流。
该方案存在工程应用中存在的主要问题是:需要保证两个1/4波片的一致性,工艺上存在一定的难度, 且受振动、Shupe效应影响比较严重;受Sagnac效应影响,对旋转敏感;电流灵敏度也仅是反射式光纤电流互感器的一半。而反射式Sagnac型光纤电流互感器采用共光路设计, 通过检测两束同向传输的旋向正交的圆偏光之间的相位差来检测电流,良好的互易性保证了互感器对外界环境干扰(如振动、shupe效应、Sagnac效应) 具有更强的免疫能力, 电流灵敏度是环形干涉仪方案的2倍;因此,反射式Sagnac型光纤电流互感器已成为Sagnac型光纤电流互感器的主流方案。
但在现有技术方案中, 反射式Sagnac型光纤电流互感器存在光路损耗大,信号光利用率低等问题,由于普遍采用超辐射发光二极管(SLD) 作为光源, 其效率较低,出光功率不高且寿命有限,对于电力系统应用显得不够。
本项目开发了一种三相共用超荧光光纤光源的光纤电流互感器,通过该电流互感器能够减小光源中心波长漂移所造成的互感器变比误差,降低对光源温控精度的要求,提高互感器的使用寿命,且光路损耗小,信号光利用率高,在相同信噪比要求下对光源输出功率的要求更低。

技术/产品创新性:

本项目研发的三相共用超荧光光纤光源的光纤电流互感器,能够降低光源中心波长漂移所造成的互感器变比误差及对光源温控精度的要求,且光路损耗小,信号光利用率高,在相同信噪比要求下对光源输出功率的要求更低;同时,提出的三相共用光源的混偏方案,有利于抑制双折射引起的偏振非互易误差,有效提高了信号光的利用率,简化了光路结构,降低了光路损耗,提高了系统的信噪比。

知识产权情况:

本项目已申请国家发明专利

行业情况:

市场情况:

本项目开发了一种三相共用超荧光光纤光源的光纤电流互感器,通过该电流互感器能够减小光源中心波长漂移所造成的互感器变比误差,降低对光源温控精度的要求,提高互感器的使用寿命,且光路损耗小,信号光利用率高,在相同信噪比要求下对光源输出功率的要求更低。

项目团队情况: