第7章_電壓電流互感器(更新版)
【正文】 YzUda?AI t圖 78 基于克爾效應(yīng)的光學(xué)電壓傳感器 工作原理 ? 光源發(fā)出的光經(jīng)起偏器 P后變成線性偏振光，且偏振方向同晶體的和軸成 45186。按照外加電場方向分為橫向和縱向兩種方式。它為電力系統(tǒng)提供用于計量、控制和繼電保護(hù)所必需的信息。兩束光在起偏器中產(chǎn)生干涉，根據(jù)偏振干涉原理，就可以獲得被測電流的大小和相位。但是高壓側(cè)電源的產(chǎn)生方法比較復(fù)雜或者成本比較高，還有待于進(jìn)一步研究。而目前尚沒有更好的方法能解決 Verdet常數(shù)隨溫度變化而出現(xiàn)的非線性變化即系統(tǒng)的線性雙折射問題。 ? ? 該類互感器的傳感頭一般基于法拉第 (Faraday)效應(yīng)原理，即磁致光旋轉(zhuǎn)效應(yīng)。設(shè)原邊匝數(shù)為 ,原邊電流為 ，副邊匝數(shù)為 ，副邊電流為 ，根據(jù)電磁感應(yīng)磁路平衡原理式，原邊和副邊的匝數(shù)和電流之間的關(guān)系滿足 : ? 即電流互感器的副邊輸出電流和原邊被測電流之間成正比例關(guān)系。第七章 電壓電流互感器 高壓光纖電流互感器 電力工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè) ， 在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有舉足輕重的地位 。 傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 被 測 電 流 母 線( 原 邊 )鐵 芯副 邊 輸 出圖 71 電磁式低壓電流互感器外形結(jié)構(gòu)圖 圖 72 電磁式低壓電流互感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 電流母線從閉路鐵芯中穿過，鐵芯上按照比例關(guān)系纏繞一定圈數(shù)的導(dǎo)線作為副邊。 光電電流互感器原理 ? 目前在光纖電流互感器研究領(lǐng)域主要有三個研究方向： ； ； 。尤其是此種電流互感器受費爾德 (Verdet)常數(shù)和線性雙折射影響嚴(yán)重。 高壓電力母線測量線圈供電線圈A / D 轉(zhuǎn)換電光轉(zhuǎn)換電源光纖高電壓側(cè)低電壓側(cè)光電轉(zhuǎn)換信號放大信號處理測量保護(hù)積分圖 74 有源型電流互感器 有源型 ? 有源型光電電流互感器結(jié)構(gòu)簡單，長期工作穩(wěn)定好，容易實現(xiàn)高精度、性能穩(wěn)定實用化的產(chǎn)品 ,是目前國內(nèi)研究的主流。返程的二束光在電流作用下，偏振角再次發(fā)生旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)波片后，變?yōu)榛ハ啻怪钡亩€偏振光，但它們原來的偏振方向發(fā)生了交換，即前進(jìn)時在 x方向的偏振光，返程時變?yōu)?y方向的偏振光，反之亦然。 VNI4??)co s1(0 ??? II高壓光纖電壓互感 ? 和電流互感器類似，電壓互感器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和精確計量具有重要意義。 ED ?? ?? ??)(r?? ?jiji ED ?? ??0? ij?Pockels效應(yīng)型光學(xué)電壓互感器 ? 該原理互感器是利用材料的 Pockels效應(yīng)來實現(xiàn)對高壓電壓進(jìn)行測量的。橢圓偏振光經(jīng)檢偏器檢出，通過光電探測器探測檢偏器輸出的光強(qiáng)可以確定施加于 Pockels晶體上的電壓。而石英晶體在被測電壓 (電場 )作用下，圓柱型的晶體的周長發(fā)生變化，纏繞在晶體上的雙模光纖的模折射率隨著變化。 1351
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