专利名称：光纤电流互感器的制作方法
技术领域：
本发明属于电力传输系统用于测量高压电流的装置
背境技术 由于电力传输系统的电压等级愈来愈高，电磁式电流互感器逐渐显出它的局限 性，不能满足超高压设备的绝缘要求，不能准确描述线路短路电流的过渡过程，导致继电保 护误动和拒动。当互感器输出处于开路状态时，输出端会感应高压，有可能导致绝缘故障存 在燃烧、爆炸的危险等。为了有效解决这些问题，以光电子技术为基础的光纤电流互感器开 始弓I起人们的密切关注，它的研制成为发展趋势。 根据传感头形式不同，光纤电流互感器主要有全光纤型电流互感器、块状玻璃环 光纤电流互感器及有源型光纤电流互感器3类。其中全光纤型电流互感器存在的主要难题 是测量精度受光纤双折射影响，达不到计量的要求；块状玻璃光纤电流互感器主要难题是 长期运行稳定性差和造价高昂；有源型光纤电流互感器主要难题是高压侧需用直流电源， 降低了互感器的可靠性。
发明内容
本发明提供一种光纤电流互感器。其特征在于被测电流通过电流采样器产生信 号电流，信号电流通过调制器产生受其调制的辐射光，辐射光由光纤传送到低压侧，由低压 侧的解调装置把辐射光转变成被测电流，完成电流测量。 所述电流采样器特征在于它无需直流供电，按被测电流的一定关系，产生信号电 流。
所述调制器特征在于它无需直流供电，仅由信号电流使器件表面温度变化，产生 变化的辐射光，实现一个器件既产生辐射光又完成信号电流对辐射光的调制双重功能。
所述光纤特征在于它是多模石英光导纤维，为低压侧解调装置的一部份，联接到 高压侧调制器，成为高低压两侧的辐射光传输通道。 所述低压侧解调装置特征在于它的核心部份是一台带微处理器的光纤测温仪， 把辐射光转变成中间变量(温度)，再根据设定的数学模型，由微处理器把中间变量(温 度)根据标定转换表，转换成被测电流值输出。 所述标定转换表根据如下方法获取把待标定互感器与一台标准互感器同时接入 母线，在母线中通以标准工频电流I，读出标准互感器电流读数I与待标定互感器中测温仪 对应的温度读数T，按A I (100A或更小)改变电流值，使电流I从额定最小值增至额定最 大值。所得T-I对应表即为电流转换表，把它存入待标定互感器单片机内存中，标定即告结 束。该互感器应用时，编入软件把温度T设为隐含参数，按电流转换表把温度T转换成电流 I输出，即为被测电流。
和现有发明相比，本发明具有如下优点 (1)高压侧不需要直流供电。
(2)不用偏振光，不受光纤双折射的影响；
(3)没有外挂块状光学玻璃环； (4)无铁磁材料，不会出现重合闸误差； (5)全部功能器件有成熟技术支持，大部份有商品出售，便于组织生产；
具体实施例方式上述光纤电流互感器一个具体实施方式
如下
本具体实施方式
用于高压交流电流继电保护互感器。
附
图1是光纤电流互感器的原理框图。如附图所示，高压侧8的电流采样器1是 一个自积分的罗氏线圈，被测电流5通过罗氏线圈按变比输出信号电流6 ;
所述调制器2是一个薄膜电阻器，薄膜电阻的时间常数小于0.01ms，信号电流6通 过电阻器使其表面温度T升高，调变了薄膜电阻表面热辐射光； 所述低压侧9解调装置4是一台带微处理器的光纤测温仪，通过光纤3接收高压 侧传送来的热辐射光，并解调出薄膜电阻表面温度T，由微处理器把温度T按如下数学模型 转为被测电流7 :
i2 (t) = K (T-T。) 其中T。为环境温度，K为设计常数，在获取标定转换表时被自动吸收。
上述光纤电流互感器另一个具体实施方式
如下
本具体实施方式
用于高压直流电流计量用互感器。 如附图所示，高压侧8的电流采样器1是一个标准电阻分流器，被测直流电流5通 过标准电阻分流器产生信号电流6 ; 所述调制器2是一个薄膜电阻，表面复有薄层荧光材料，信号电流6加在薄膜电阻 上使表面温度T变化，进而调变了荧光辐射的参数； 所述低压侧9解调装置4为一台带微处理器的光纤荧光测温仪，它的激励光通过 光纤3激励高压侧8的荧光材料，又从同一根光纤3接收荧光材料发射的荧光辐射，解调出 温度T，并用微处理器按如下数学模型把温度T转变为被测电流7 :
i2(t) = K' (T-T0) 其中T。为环境温度，K'为设计常数，在获取标定转换表时被自动吸收。
权利要求
一种光纤电流互感器，其特征在于被测电流通过电流采样器产生信号电流，调制器产生受信号电流调制的辐射光，辐射光由光纤传送到低压侧，由低压侧的解调装置把辐射光转变成被测电流，完成电流测量。
2. 按照权利要求l的光纤电流互感器，其特征在于所述电流采样器无需直流供电，按 被测电流的一定关系，产生信号电流。
3. 按照权利要求l的光纤电流互感器，其特征在于所述调制器无需直流供电，通过信 号电流后，弓I起温度升高而产生辐射光。
4. 按照权利要求1的光纤电流互感器，其特征在于所述低压侧解调装置为光纤测温 装置，并按如下数学模型把温度T转为信号电流i2(t) = K(T-T0)其中T为高压侧调制器表面的温度，T。为环境温度，K为常数。
5. 按照权利要求3的调制器，其特征在于它无需直流供电，仅由信号电流使器件表面温度变化，产生变化的辐射光，实现一个器件既产生辐射光又完成信号电流对辐射光的调 制双重功能。
全文摘要
本发明提供一种光纤电流互感器。被测电流通过电流采样器产生信号电流，信号电流通过电阻升温产生辐射光，辐射光携带有被测电流信息。辐射光由光纤传送到低压侧，由低压侧的解调装置从辐射光中解调出被测电流值，完成电流测量。和现有发明相比，本发明具有如下优点高压侧不需要直流供电电源；不用偏振光，不受光纤双折射的影响，没有外挂块状光学玻璃环；无铁磁材料，不会出现重合闸误差；全部功能器件有成熟技术支持，大部份已有商品出售，便于组织生产；本发明可用于交流电流测量也可用于直流电流测量。
文档编号H01F38/28GK101770858SQ20081023035
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者林应文, 贾丹平 申请人:贾丹平;林松