[发明专利]一种带测量光路的电流互感器

说明书

本发明涉及光纤传感技术领域，特别是一种带测量光路的电流互感器。该电流互感器包括光源、第一耦合器、第二耦合器和光电探测器，第一耦合器上设置有第一输出端、所述光信号输入端和所述输入输出端，第二耦合器上设置有第一输入端、反射光输出端和反射光测试端，第一输出端光纤连接第一输入端，反射光测试端用于连接反射光测试装置以测试所述反射光光信号，通过第二耦合器将反射光信号分为测试部分和测量部分，在光电探测器出现无输出的现象时，可通过反射光测试装置直接进行测试，从而判断光电探测器是否故障，解决了全光纤电子式电流互感器中有源器件的故障检测过程中拆卸、断纤导致检测不便利且对互感器光路结构影响较大的问题。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，特别是一种带测量光路的电流互感器。

背景技术

在电网中对其传输的电流进行准确、快速的测量是整个电网输电环节的关键所在，其中在电网传输中对电流进行测量的设备称之为电流互感器。随着经济社会的高速发展，对电力的需求也在日益增加，特别是随着电压等级的不断提高，传统电流互感器逐渐显现出了它应用的局限性，诸如体积重量大、存在磁饱和现象、安装复杂等。随着全光纤电流互感器的产生，改变了传统电流互感器的缺点，在世界范围内逐渐成为电流互感器的应用发展方向。但是全光纤电流互感器由于其采用纯光路结构来获取电流信息，并且光路结构中的光器件之间都是用光纤熔接在一起的单分支闭环结构，一旦发生故障很难从外部识别故障源，除非将各个光器件断开进行分别检查测量，因此对全光纤电流互感器进行快速准确故障的定位是十分必要的。而全光纤电流互感器一旦制成，往往需要对其光路结构进行固定处理，其中一旦发生故障不能及时准确的定位出故障源，需要逐层拆开光路，这个过程不仅费力耗时而且容易滋生新的故障源。

全光纤电子式电流互感器光路结构包括光源、耦合器、起偏器、相位调制器、光纤传感环、反射镜、光电探测器、信号处理单元等，其中只有光源和光电探测器为有源器件，而其余均为无源器件。在实际应用中这两个器件发生故障的概率最高，而且一旦发生故障很难判别故障源，传统的方法是分别将光源SLED断开或者光电探测器PD与耦合器连接的光纤断开进行实际光功率的测试，这样的测试方法在实际应用极为不便利并且容易使得整个互感器的光路结构受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种带测量光路的电流互感器，用以解决全光纤电子式电流互感器中有源器件的故障检测过程中拆卸、断纤导致检测不便利且对互感器光路结构影响较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

方案一：一种带测量光路的电流互感器，包括光源、光电探测器和第一耦合器，所述第一耦合器上设置有第一输出端、光信号输入端和输入输出端；所述光源通过光纤输出连接所述光信号输入端，所述输入输出端用于输出光信号和接收相应的反射光光信号，所述电流互感器还包括第二耦合器，所述第二耦合器上设置有第一输入端、反射光输出端和反射光测试端，所述第一输出端光纤连接所述第一输入端，所述反射光输出端光纤连接所述光电探测器，所述反射光测试端用于连接反射光测试装置，以测试所述反射光光信号。

有益效果是，本方案一通过设置第二耦合器将反射光信号分为用于反射光测试的部分和用于测量的部分，在光电探测器出现无输出的现象时，在不改变现有结构的前提下，可直接利用反射光测试装置对通过反射光测试输出端的反射光信号进行测试，从而判断光电探测器是否故障，解决了有源器件故障诊断过程中拆卸、断纤等对光路结构影响较大的问题。

方案二：在方案一的基础上，所述第一耦合器上还设置有第二输出端；所述第二输出端光纤用于连接光源测试装置，以测试所述光源输出的光信号。

有益效果是，本方案二通过设置第一耦合器增加一个第二输出端，将光源的光信号分为用于光源测试的部分和用于测量的部分，在光电探测器出现无输出的现象时，在不改变现有结构的前提下，可以采用光源测试装置对通过第二输出端的光源光信号进行测试，结合反射光测试装置的结果，从而判断光电探测器和光源是否故障。