具有温度自补偿功能的宽频带光纤电场传感器

光纤电场传感器抗电磁干扰能力强、响应速度快,在电力设备运行状态和绝缘状况的监测领域有着广阔的应用前景。现有的光纤电场传感器由多个不同功能的分立光学器件组合而成,光路耦合对准困难、光功率损耗大、灵敏度低。此外,温度交叉敏感问题进一步限制了传感器的实际工程应用。为克服现有技术难题,提出一种以特种功能光纤取代分立光学器件,进而形成全光纤电场传感器的技术思路。传感器中的起偏器、检偏器、波片等功能器件均在光纤上实现,避免了分立元件之间对准、耦合等带来的传感器结构不稳定、性能低等问题。此外,通过双晶体正交级联光路结构的设计,赋予传感器温度自补偿功能,实现对温度交叉敏感的有效抑制。实验结果表明,传感器可同时对50 Hz低频电场和纳秒级脉冲电场进行有效捕获,环境温度变化给测量结果带来的误差仅为0.1%/℃。全光纤电场传感器结构简单、稳定性好、测量频带宽,在电力设备快速暂态过电压的测量方面有着重要的潜在应用价值。

基于光纤电场传感器的劣化绝缘子检测方法

绝缘子带电检测是线路运行维护中的重要工作之一。提出了一种基于光纤电场传感器的绝缘子检测方法;并研究了相应的检测装置。运用该检测装置,首先测量绝缘子表面纵向场强,绘制场强分布曲线;然后,根据电场法并利用曲线分布规律检测出劣化绝缘子。现场试验与分析表明,该装置具有频率响应宽、绝缘性好、测量精度高等特点。

无源光纤脉冲电压电场传感器的研究

研究了一种利用电光晶体的一次电光效应测量脉冲电压和电场的方法 ,给出了光纤电压电场传感器的基本结构和测量原理 ,计算和对比了BGO和LN等几种不同晶体对测量灵敏度的影响 .利用HP 80 11A型脉冲信号发生器做为信号源 ,进行了初步的设计和测试 ,实验结果表明 :LN晶体具有较高的灵敏度。

用于电力系统状态监测的光纤电场测量系统

论述了用于电力系统状态监测的光纤电场传感器的测量原理 ,给出了测量系统的光路结构。应用所设计的装置实测交变稳定电场 ,实验表明 ,测量系统线性度良好 ,约0 .3% ,几乎无迟滞误差 ,相对误差 <± 0 .5 % ,稳定性良好 ,满足电力系统或电器设备检测电场的要求。

耦合近场仿真及初步验模测试实验研究

针对电磁耦合仿真结果的校验需求,建立了基于光纤电场传感器的验模测试实验系统,对某模型的仿真结果进行了近场耦合验模测试。初步实验结果表明,在一定区域内,测试结果与仿真结果呈现趋势性一致,并对部分区域与仿真结果不符合的原因进行了分析,为下一步仿真模型优化和测试方法手段改进奠定了基础。