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一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置

阅读：26发布：2024-01-10

专利汇可以提供一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型是一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置。包括：光源、2×2单模耦合器、光电探测器、信号处理单元、指示灯、第一光纤连接器、法兰盘、第二光纤连接器；光源的输出尾纤与2×2单模耦合器的一个输入端以0°熔接，2×2单模耦合器的另一个输入端与光电探测器以0°熔接，2×2单模耦合器的一个输出端与第一光纤连接器的输入端以0°熔接，另一个输出端不进行连接；第一光纤连接器的输出端通过法兰盘与第二光纤连接器进行对接。本实用新型的有益效果在于：1、检测装置具有体积小、重量轻、结构简单、成本低、性能稳定和便于携带；2、检测方法方便简捷，可操作性强；3、使用时检测装置的输出端口可直接通过法兰盘和传感环圈进行连接，无需其它熔接过程。，下面是一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种全光纤电流互感器传感环圈的性能检测装置，对于连接有保偏光纤(9)的传感环圈(10)进行检测，其特征在于，包括：光源(1)、2×2单模耦合器(2)、光电探测器(3)、信号处理单元(4)、指示灯(5)、第一光纤连接器(6)、法兰盘(7)、第二光纤连接器(8)；
光源(1)的输出尾纤与2×2单模耦合器(2)的一个输入端以0°熔接，2×2单模耦合器(2)的另一个输入端与光电探测器(3)以0°熔接，2×2单模耦合器(2)的一个输出端与第一光纤连接器(6)的输入端以0°熔接，另一个输出端不进行连接；第一光纤连接器(6)的输出端通过法兰盘(7)与第二光纤连接器(8)进行对接；
第二光纤连接器(8)连接保偏光纤(9)和传感环圈(10)；光电探测器(3)的输出端连接至信号处理单元(4)的输入端，信号处理单元(4)的输出端连接一个指示灯(5)，信号处理单元(4)进行光电转换。
2.如权利要求1所述的一种全光纤电流互感器传感环圈的性能检测装置，其特征在于，所述光源(1)是半导体激光器，输出光功率为100mW，并采用5V蓄电池供电；2×2单模耦合器(2)的分光比为1：1，附加损耗在0.5dB以下；光电探测器(3)采用Si-PIN光电二极管，响应度大于0.8mA/mW；所述信号处理单元(4)根据获得的光电探测器(3)的光强大小并进行判别，当光电探测器(3)的光强大于5mW时，使得指示灯(5)亮；当光电探测器(3)的光强小于5mW时，使得指示灯(5)暗。

说明书全文

一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及全光纤电流互感器检测装置，具体涉及一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置。技术背景

[0002] 传统电磁式的电流传感器由于存在磁饱和问题，难以实现电流在大范围内的精确测量，无法满足智能电网的测量需求。而全光纤电流传感器结构简单，具有很宽的动态范围，可同时实现测量和继电保护的需求，还避免了传统电磁式的电流传感器因充油而产生的易燃、易爆炸等危险，具有极高的安全性，除此之外，它具有频率响应范围宽、适用面广、绿色环保、符合电力计量数字化及自动化发展趋势等特点。随着智能电网建设的推进，全光纤电流互感器在智能变电站和特高压直流工程中均得到了广泛的应用。

[0003] 全光纤电流互感器主要由高压侧的传感环圈和低压侧的电气单元组成，传感环圈和电气单元通过保偏光纤连接，这段保偏光纤的性能对外界应力变化、振动等比较敏感，受到挤压或弯折时易断裂损坏。传感环圈由传感光纤、四分之一波片、反射镜等光学器件构成，均通过光纤熔接进行连接。

[0004] 目前，全光纤电流互感器主要应用智能变电站的变压器中性点和间隙点保护、气体绝缘金属封闭开关设备GIS,支柱式绝缘子AIS等领域。实际工程应用中，便于现场施工和安装，需要将全光纤电流互感器的保偏延迟光纤断开，将传感环圈和电气单元分离；然后，将传感环圈和电气单元分别安装在高压侧和低压侧，通过保偏光纤熔接将二者连接；最后，进行全光纤电流互感器系统调试和标定。但是，现场恶劣的施工环境，容易使保偏延迟光纤折断和传感环圈损坏，导致系统光路故障，无法工作，需要再次拆卸和安装传感环圈，这样会降低工作效率和带来很大的经济损失。智能变电站投运后，位于高压侧部位的传感环圈性能检测及故障判断比较麻烦。因此，针对全光纤电流互感器在工程应用现场所遇到的问题，有必要开发体积小、重量轻、成本低廉和便于携带的传感环圈性能检测装置，满足实际工程应用的需求。实用新型内容

[0005] 实用新型目的

[0006] 本实用新型目的在于针对全光纤电流互感器工程应用现场安装、调试和运行过程检修等过程中遇到的问题，提供一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置及方法，该装置成本低廉、体积小、重量轻、便于携带，现场使用操作方便。

[0007] 技术方案

[0008] 本实用新型是一种全光纤电流互感器传感环圈的性能检测装置，对于连接有保偏光纤的传感环圈进行检测，其中，包括：光源、2×2单模耦合器、光电探测器、信号处理单元、指示灯、第一光纤连接器、法兰盘、第二光纤连接器；

[0009] 光源的输出尾纤与2×2单模耦合器的一个输入端以0°熔接，2×2单模耦合器的另一个输入端与光电探测器以0°熔接，2×2单模耦合器的一个输出端与第一光纤连接器的输入端以0°熔接，另一个输出端不进行连接；第一光纤连接器的输出端通过法兰盘与第二光纤连接器进行对接；

[0010] 第二光纤连接器连接保偏光纤和传感环圈；光电探测器的输出端连接至信号处理单元的输入端，信号处理单元的输出端连接一个指示灯，信号处理单元进行光电转换。

[0011] 如上所述的一种全光纤电流互感器传感环圈的性能检测装置，其中，所述光源是半导体激光器，输出光功率为100mW，并采用5V蓄电池供电；2×2单模耦合器的分光比为1：1，附加损耗在0.5dB以下；光电探测器采用Si-PIN光电二极管，响应度大于0.8mA/mW；
所述信号处理单元根据获得的光电探测器的光强大小并进行判别，当光电探测器的光强大于5mW时，使得指示灯亮；当光电探测器的光强小于5mW时，使得指示灯暗。

[0012] 有益效果

[0013] 本实用新型的有益效果在于：1、检测装置具有体积小、重量轻、结构简单、成本低、性能稳定和便于携带；2、检测方法方便简捷，可操作性强；3、使用时检测装置的输出端口可直接通过法兰盘和传感环圈进行连接，无需其它熔接过程。附图说明

[0014] 图1是全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置结构框图。

[0015] 其中，1－光源，2－2×2单模耦合器，3－光电探测器，4－信号处理单元，5－指示灯，6－光纤连接器，7－法兰盘，8－光纤连接器，9－保偏光纤，10－传感环圈。

具体实施方式

[0016] 以下，结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步的说明。

[0017] 本实用新型所述传感环圈是全光纤电流互感器的敏感部位，一般位于变电站高压侧端，不易进行检修和拆卸。所述传感环圈性能检测装置具有体积小、重量轻、成本低廉等优点，并且检测方法易于操作。下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明。

[0018] 如图1所示，本实用新型所述全光纤电流互感器传感环圈的性能检测装置包括：光源1、2×2单模耦合器2、光电探测器3、信号处理单元4、指示灯5、第一光纤连接器6、法兰盘7、第二光纤连接器8。

[0019] 上述检测装置对于全光纤电流互感器传感环圈进行测试，全光纤电流互感器传感环圈能够接入的测试点为连接有保偏光纤9的传感环圈10。

[0020] 光源1的输出尾纤与2×2单模耦合器2的一个输入端以0°熔接，2×2单模耦合器2的另一个输入端与光电探测器3以0°熔接，2×2单模耦合器2的一个输出端与第一光纤连接器6的输入端以0°熔接，另一个输出端不进行连接。第一光纤连接器6的输出端通过法兰盘7与第二光纤连接器8进行对接。

[0021] 第二光纤连接器8连接有保偏光纤9和传感环圈10。光电探测器3的输出端连接至信号处理单元4的输入端，信号处理单元4的输出端连接一个指示灯5。

[0022] 本实用新型所述全光纤电流互感器传感环圈的性能检测装置的技术方案如下：光源1发出的光经过2×2单模耦合器2和第一光纤连接器6传输后，通过法兰盘7将光耦合进第二光纤连接器8，再经过保偏光纤9传输至传感环圈10，光通过传感环圈10内的光纤反射镜反射后光沿原路返回。最后，返回的光由2×2单模耦合器2耦合进光电探测器3，通过信号处理单元4处理返回的光强大小，从而控制指示灯5的亮和暗。

[0023] 所述光源1选用大功率的半导体激光器，本实用新型所述光源1是半导体激光器，输出光功率为100mW，并采用5V 蓄电池供电，具有体积小、成本低、光功率大等优点；输出光的波长为850nm，并保证输出功率在100mW左右，2×2单模耦合器2的分光比为1：1，附加损耗在0.5dB以下。

[0024] 光电探测器3采用Si-PIN 光电二极管，响应度大于0.8mA/mW。所述信号处理单元4根据获得的光电探测器3的光强大小并进行判别，从而有效控制指示灯5的亮暗。当光电探测器3的光强大于5mW时，指示灯亮；当光电探测器3的光强小于5mW时，指示灯暗，此时证明保偏光纤9和传感环圈10内部的光纤有断裂或器件损坏使光路不通。

[0025] 所述第一光纤连接器6和法兰盘7采用一体化封装，采用插拔方式进行固定，第一光纤连接器6的连接头选用FC/PC型号，可通过法兰盘7和其它光纤器件的FC/PC型连接头直接相连接，无需其它熔接过程。所述第二光纤连接器8选用活动式光纤适配器头制作而成，端面选用FC/PC型，通过保偏光纤9将传感环圈10和第一光纤连接器6连接。

[0026] 如图1所示，光源1的输出尾纤与2×2单模耦合器2的输入端以0°熔接，另一端与光电探测器3以0°熔接，2×2单模耦合器2的一个输出端与第一光纤连接器6的输入端以0°熔接。第一光纤连接器6的输出端通过法兰盘7与第二光纤连接器8进行对接。第二光纤连接器8连接有保偏光纤9和传感环圈10。光电探测器3的输出端连接至信号处理单元4的输入端，信号处理单元4的输出端连接一个指示灯5。

[0027] 本实用新型所述全光纤电流互感器传感环圈的性能检测方法如下：第一步，用剪刀剥除保偏光纤的外层保护套，再用光纤剥除钳剥去涂覆层，约30-40mm左右，拿好光纤，以免损坏裸纤，并将其穿入第二光纤连接器8中的陶瓷插针中心，保证裸纤露出端面约5－10cm,接着用金刚石材质的光纤滑笔沿着第二光纤连接器8的端面平行切割露出端面的裸纤。第二步，将第二光纤连接器8插入法兰盘7中与第一光纤连接器6进行对接。第三步，启动光源1，观察指示灯5的亮暗，判别传感环圈10的性能好坏，指示灯亮则说明传感环圈
10性能良好，指示灯暗则说明传感环圈10光路故障，内部光纤断裂或器件损坏，得重新更换传感环圈10。第四步，重复上述三步，进行多次检测。

[0028] 虽然通过上述实施例对本实用新型所述的一种全光纤电流互感器传感环圈性能检测装置进行了详细的说明，但是上述说明并不是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的主旨的范围内，可以进行各种变形和变更，例如，最优化的方法可以在现有技术的各种方法中选择。

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