聚磁式光学电流互感器结构的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第43卷第5期京压亡譬Vo1．43No．5·336·2007年l0月HighVoltageApparatusOct．2007文章编号：1001·1609(2007)05·0336·04聚磁式光学电流互感器结构的研究韦兆碧，马志瀛，柳明，杨欢，卢振松，白洁(西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049)StudyonStructureofOpticalCurrentTransducerwithMagneticConcentratorWEIZhao-bi，

2、MAZhi-ying，LIUMing，YANGHuan，LUZhen。song，BAIJie(SchoolofElectricalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)摘要：在介绍光学电流互感器原理和聚磁原理的基础上，给感器以磁光晶体作为测量介质．利用铁磁材料能够出了一种聚磁式光学电流互感器的结构．并对聚磁器通过聚磁的机理．增强磁光晶体所处磁场的强度．从而达ANSYS软件进行建模仿真．验证了不同气隙长度下的聚磁效到增加传感器灵敏度的

3、作用．且铁磁材料易于加工果。试验结果表明，采用聚磁结构的光学电流互感器不但提和安装使用磁光晶体作为测量介质的OCT不受光高了光学电流互感器的灵敏度．而且具有较高的线性度。因纤扰动的影响．缩短了磁光晶体的通光光路．降低了而有着良好的应用前景双折射效应II．由于聚磁式光学电流互感器具有上关键词：光学电流互感器；结构；聚磁器；反射式光学结构中图分类号：TM452；TM93文献标志码：A述优点，因而备受国内外学者的青睐，文f3]对测量范Abstract：Basingontheintroductionofthe

4、oryofthe围为1000A的钳形表式光学电流互感器作了介绍opticalcurrenttransforlnerandthetheoryofconcentrating1理论基础magnetism，thispaperdescribedakindofstructureoftheopticalcurenttransforlnerwithmagneticconcentrator，法拉第磁光效应是指当一束线偏振光通过置于simulatedthemagneticconcentratorandconfirmedt

5、heeffect磁场中具有磁光特性的材料时．其偏振面发生旋转ofconcentratingmagnetismindifferentlengthofairgap的现象法拉第效应旋光角度为withANSYS．Thetestresultindicatesthattheopticalcurent~ansformerwithstructureofconcentratingmagnetismO=VBL=IzoVHL(1)notonlyenhancessensitivityoftheopticalcurent式中／

6、．to为磁光材料的磁导率：为磁场强度：为光transformerbutalSObeofhigherlinearity，thusithasa束沿着磁场方向所经过磁光材料的通光路径长度：goodapplicationprospect．为磁光材料的Verdet常数。从式(1)可以得出，要Keywords：opticalcurenttransducer；structure；magnetic提高电流互感器的灵敏度．可以通过提高磁光材料concentrator；reflectiveopticalstructure

7、的Verdet常数．增加磁场强度以及延长光束沿磁0引言场方向经过的路径长度的方法实现目前国内外很多学者采用具有较高Verdet常数的磁光材料作为光学电流互感器(OCT)是以法拉第磁光效应为测量介质对于以检测偏振态的变化来检测电流大基础、以磁光材料为介质的新兴电力测量装置它通小的光学电流互感器而言．虽然提高能够提高测过测量光波在经过磁光材料时其偏振面旋转(由于量灵敏度．但是单纯增加磁光晶体长度．一方面增加电流产生的磁场的作用)的角度来确定被测电流的了磁光晶体的线性双折射效应『l_．另一方面不利于大小在高

8、电压大电流测量的条件下使用OCT较之安装．同时价格昂贵．且增加灵敏度的能力有限。目传统的电磁式互感器，具有抗高电磁噪声干扰、动态前国内外学者开始采用聚磁器的方法来提高磁光晶范围大、响应快、传感器电流灵敏度高以及测量装置体的磁场强度，其中文『11采用螺线管方式进行结构紧凑、体积小、重量轻、价格便宜、非接触测量等聚磁，取得了长期挂网试验的成功；文I4]在聚磁结优点．因而受到越来越多的关注。聚磁式光学电流互构的基础上．采用了在磁光晶体表明涂覆反射薄膜．并通过调