磁光式光纖電流測(cè)試系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2015/5/13 21:36:02 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):619
早就有人設(shè)想利用輸電母線(xiàn)磁場(chǎng)中的法拉第磁光效應(yīng)來(lái)測(cè)定母線(xiàn)電流,ISD4004-16MPY這種檢測(cè)方法是用偏振態(tài)受到磁光調(diào)制來(lái)傳送信息,易于實(shí)現(xiàn)對(duì)地絕緣,有其優(yōu)點(diǎn)。但是,光波從地面射向高電位的輸電母線(xiàn)再返回地面,都是在大氣中傳播,容易被阻斷或受大氣條件影響,所以在實(shí)際工程中遲遲未能推廣應(yīng)用。近10年來(lái)光纖技術(shù)的發(fā)展,為磁光式電流測(cè)量開(kāi)辟了新的前景。
光纖安培計(jì)工作原理(法拉第效應(yīng))
磁光式電流測(cè)試裝置又稱(chēng)光纖安培計(jì),如圖8-9所示。由氦一氖激光器1發(fā)出的激光束經(jīng)起偏振器2變成線(xiàn)偏振光,由顯微物鏡3耦合到熔凝二氧化硅單模光纖中去,作為電流傳感元件的單模光纖,繞成n匝套在高壓輸電母線(xiàn)4上。光纖線(xiàn)圈5中傳送的線(xiàn)偏振光,在縱向的電流磁場(chǎng)作用下發(fā)生法拉第旋轉(zhuǎn),偏振光振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)角對(duì)于熔凝二氧化硅光纖,在0. 63 p.m波長(zhǎng)下,費(fèi)爾德常數(shù)v=0.012/A。由安培環(huán)路定律,因此,可導(dǎo)出待測(cè)電流,與光纖中光振動(dòng)面總的旋轉(zhuǎn)角度9間的關(guān)系.
旋轉(zhuǎn)角與光纖線(xiàn)圈的形狀大水及導(dǎo)體位置無(wú)關(guān),因此檢測(cè)不受輸電母線(xiàn)振動(dòng)的影響。
光纖中出射的線(xiàn)偏振光,由顯微物鏡6耦合到渥拉斯頓棱鏡7,被分開(kāi)成兩束正交的線(xiàn)偏振光,,和,2,分別由光電二極管8與9接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),送人包括減法器、加法器和除法器在內(nèi)的電子線(xiàn)路10,運(yùn)算出參數(shù),K是與光纖性能有關(guān)的系數(shù)。
這樣,在y、K、n確定和測(cè)出參數(shù)P后,即可利用式(8 -5)求出母線(xiàn)中的待測(cè)電流,。
早就有人設(shè)想利用輸電母線(xiàn)磁場(chǎng)中的法拉第磁光效應(yīng)來(lái)測(cè)定母線(xiàn)電流,ISD4004-16MPY這種檢測(cè)方法是用偏振態(tài)受到磁光調(diào)制來(lái)傳送信息,易于實(shí)現(xiàn)對(duì)地絕緣,有其優(yōu)點(diǎn)。但是,光波從地面射向高電位的輸電母線(xiàn)再返回地面,都是在大氣中傳播,容易被阻斷或受大氣條件影響,所以在實(shí)際工程中遲遲未能推廣應(yīng)用。近10年來(lái)光纖技術(shù)的發(fā)展,為磁光式電流測(cè)量開(kāi)辟了新的前景。
光纖安培計(jì)工作原理(法拉第效應(yīng))
磁光式電流測(cè)試裝置又稱(chēng)光纖安培計(jì),如圖8-9所示。由氦一氖激光器1發(fā)出的激光束經(jīng)起偏振器2變成線(xiàn)偏振光,由顯微物鏡3耦合到熔凝二氧化硅單模光纖中去,作為電流傳感元件的單模光纖,繞成n匝套在高壓輸電母線(xiàn)4上。光纖線(xiàn)圈5中傳送的線(xiàn)偏振光,在縱向的電流磁場(chǎng)作用下發(fā)生法拉第旋轉(zhuǎn),偏振光振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)角對(duì)于熔凝二氧化硅光纖,在0. 63 p.m波長(zhǎng)下,費(fèi)爾德常數(shù)v=0.012/A。由安培環(huán)路定律,因此,可導(dǎo)出待測(cè)電流,與光纖中光振動(dòng)面總的旋轉(zhuǎn)角度9間的關(guān)系.
旋轉(zhuǎn)角與光纖線(xiàn)圈的形狀大水及導(dǎo)體位置無(wú)關(guān),因此檢測(cè)不受輸電母線(xiàn)振動(dòng)的影響。
光纖中出射的線(xiàn)偏振光,由顯微物鏡6耦合到渥拉斯頓棱鏡7,被分開(kāi)成兩束正交的線(xiàn)偏振光,,和,2,分別由光電二極管8與9接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),送人包括減法器、加法器和除法器在內(nèi)的電子線(xiàn)路10,運(yùn)算出參數(shù),K是與光纖性能有關(guān)的系數(shù)。
這樣,在y、K、n確定和測(cè)出參數(shù)P后,即可利用式(8 -5)求出母線(xiàn)中的待測(cè)電流,。
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