采用激光供能方法的光纤电流互感器

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007正仪表技术与传感器2007第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5采用激光供能方法的光纤电流互感器刘丰，卢启柱，毕卫红，郑绳楦(燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛摘要：研制了一种新型的电流互感器，高压端采用Rogowski线圈作为电流传感头。传感头输出信号经A／D转换器变成数字量后编码成曼彻斯特码，由塑料光纤发送到低压端，用激光供能的方法为高压端的电子器件提供能源。低压端用D／A转换器恢复母线电流信号。该方法克服了传统电磁式电流互感器的固有缺点，也解决了直接从电力母线获得高压端电子器件X-作能量的方

2、法所带来的死区问题，加快了电子式电流互感器的实用化进程关键词：光供能；电流互感器；Rogowski线圈；曼彻斯特码中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：1002—1841(2007)O5—0005—02Optic-FiberCurrentTransducerPowered、thLaserEnergyLIUFeng，LUQi—zhu，BIWei—hong，ZHENGSheng—xuan(InformalionScience&r~agineeringDepartment，YanshanUniversity，Qinhuangdao066OO4，China)Abstract：Anovel

3、currenttransducerwhichusesRogowskicoreascurrentsensorheadwasdesigned．ThesignalfromsensorheadissampledbyaA／Dconverter，thenthedigitalresultistransformedtoManchestercodeandsendtolowvoltagepartbyplasticfiber．Energyforelectronicdevicesonthehighvoltagepartissuppliedwithlaserfromlowvoltagepart．Atlowvolt

4、agepart，aD／Aconverterisusedtoresumetheprimarycurrentsigna1．Thedesignconquerstheinherentdefectsoftraditionalelectromagneticcurrenttransducer，andresolvestheproblemofdeadareainpoweringtheelectronicdevicesinhighvoltagepartfromthepowerlinedirectly．Thenewcurrenttransducerwilacceleratethepracticalproces

5、sofelectroniccurrenttransducer．Keywords：laserenergysupply；currenttransducer；Rogowskicore；Manchestercode0引言分的信号进行采样，用光纤将A／D转换的结果以串行方式发送随着供电电压等级不断提高，系统测量和保护精度要求越到地面的控制室中，实现信号的恢复和处理；高压端的电子器来越严格。传统的电磁式电流互感器因为存在潜在的失效危件尽可能按照低功耗的要求选择和设计，其工作能量采用激光险，超高压情况下的绝缘问题难以解决，高频响应特性差，易受供能的方法实现。电磁干扰等问题，已经使其难以继续胜任电力工业

6、的发展要1Rogowski鳕留求，研究一种新型的电流互感器已经势在必行。—-·l电流母线近年来，基于法拉第磁光效应原理的光学电流互感器在国内外进行了大量的研制和开发1，但是其性能受菲尔德高压端(Verdet)常数和光纤的固有双折射的影响，始终没能在工业中实际使用。除了基于法拉第磁光原理的光学电流互感器外，一种采用混合式方法的电流互感器也受到了广大科研人员的关注。该方法直接从电力母线上获取高压端电子电路工作的能量，用光纤作为信号的传输媒介，较好地解决了互感器工作精度及稳定性的问题_4J。但是，当高压电力母线电流很小时，供地面端能问题仍然不能避免出现死区，是该方法实际推广的障碍。新型电流互感

7、器很好地解决了全光结构电流互感器工作稳定性差的问题和采用从电力母线取能量结构的电流互感器图1光供能电流互感器结构框图的死区问题。1．2电流传感头原理1系统结构和工作原理采用Rogowski线圈作为对高压电流母线电流信号进行传1．1电流互感器的系统结构感的元件_5I6J，其结构如图2所示。在无铁芯的线圈骨架上均电流互感器的系统结构如图1所示。采用无铁芯的Rog—匀紧密地缠绕康铜丝，当在线圈中穿过的高压母线电流交变wski线圈作为电流传