延遲線長度對全光纖光學電流互感器的影響.pdf

1、法拉第效應是一種磁致圓雙折射效應,它反映出磁場對光波進行的調制。全光纖光學電流互感器正是利用電流產生磁場會對光的偏振平面進行旋轉這一效應,通過光電轉換檢測偏振干涉的光強,并從中解調出法拉第相移,最終得到電流大小。盡管這種互感器尚存在長期運行測量值漂移、掛網運行時間較少等缺點,但是其體積小、質量輕、無飽和現象、準確性高、動態(tài)范圍大、安全性高等特點使人們依然像幾十年前一樣以極大的興趣關注并投入精力研究。
　　在典型的串聯型全光纖光學電

2、流互感器結構中,延遲線是連接四分之一波片、光纖傳感頭、反射鏡等元件的光學模塊與光源、光電檢測器與相位調制器等元件的電氣模塊的保偏光纖連接線。一方面,從光源出射并被起偏的偏振光需要通過延遲線進入傳感環(huán)一側;另一方面,受到電流激發(fā)的磁場作用、攜帶法拉第相移的光束需要利用延遲線返回電氣模塊一側,因此延遲線是維持光路正常運行的重要基本光學元件。在變電站應用實例中,光學模塊往往需要安裝在絕緣柱上端,位于高處與高壓環(huán)境;電氣模塊則可能處于監(jiān)控室或較

3、低位置且均為低壓環(huán)境。對于互感器一類的電站設備,由于現場安裝條件、工作環(huán)境有著極大的不同,因此可能需要不同長度的延遲線以滿足特定需求。但是不同的延遲線長度會使得傳輸其中光波的光程發(fā)生改變,從而經歷正弦相位調制的時刻會有所不同,在采用一次諧波除以峰值(Peak-Divide)解調法時,尺度因子將發(fā)生變化,最終產生解調誤差。
　　本文將首先利用瓊斯矩陣法推導出典型反射式光學電流互感器結構的理想系統(tǒng)輸出光強,再利用一次諧波除以峰值光強算