[发明专利]一种贴合在电缆护层接地线表面的光纤光栅电流互感器

说明书

本申请公开了一种贴合在电缆护层接地线表面的光纤光栅电流互感器，包括检测装置和底座，其中，检测装置包括：第一感应线圈固定于底座上，第一感应线圈连接于第二感应线圈，第一感应线圈的轴心与被测线缆平行、且第一感应线圈的每一圈线圈所在平面与被测线缆的轴心共面，第一感应线圈用于在被测线缆的磁场下产生感应电流；第二感应线圈位于屏蔽罩内的中心位置，第二感应线圈的轴线垂直于底座平面，第二感应线圈的上方正对于光纤尾纤，光纤尾纤上设置有磁体，磁体用于在第二感应线圈产生的磁场下、带动光纤尾纤产生形变确定被测线缆的母线护层接地电流。通过本申请中的技术方案，实现了一种体积小、产热量低、检测精度高的光纤光栅电流互感器。

技术领域

本申请涉及电流检测装置的技术领域，具体而言，涉及一种贴合在电缆护层接地线表面的光纤光栅电流互感器。

背景技术

目前对电缆互层接地电流的检测手段多以人工巡检和电磁传感器为主，这两种方式都存在固有缺陷。人工方式费时费力，周期性的测量很容易造成大面积的监测盲区出现。电磁传感器的理论基础是电磁感应，使用铁芯、电感线圈等基本元件，实现被测线缆电流变量的检测。

电磁传感器虽然经过多年发展，技术较为成熟，但受限于其自身特性，存在必须有源安装、传输距离受限、信号易受干扰及不便于寄生互联等问题。光纤光栅电流互感器可较为理想的解决上述问题，其利用光信号传输的特点使其不需要再进行独立的有源安装，极大的增加了信号传输距离且不易受到干扰，同时又具有可寄生互联的特点。

而现有技术中，传统的光纤光栅电流互感器，其电磁感应部分仍为传统的铁磁结构，导致光纤光栅电流互感器的体积较大、不利于安装在电缆接地交叉互联箱内，而且传统的光纤光栅电流互感器结构复杂、检测灵敏度低但费用昂贵。

特别是对于变电站母线护层接地电流的检测，通常这种母线护层接地线的直径为20-30cm，流经的母线护层接地电流范围为0-1000A，对于一部分大型变电站，其母线护层接地电流甚至能到达5000A，采用传统铁磁结构的光纤光栅电流互感器，在进行检测时，容易导致电流互感器磁饱和，且其铁芯容易发热，进而影响光纤光栅电流互感器对接地母线护层接地电流的检测精度。另外，由于传统的光纤光栅电流互感器安装于电缆接地交叉互联箱内，长时间处于室外环境，其铁磁结构易受环境影响，发生生锈现象，影响光纤光栅电流互感器的使用寿命。

发明内容

本申请的目的在于：根据通电导线周围电磁场分布特点设计非闭合式光纤光栅电流互感器，体积小、便于安装在电缆接地交叉互联箱内。

本申请的技术方案是：提供了一种贴合在电缆护层接地线表面的光纤光栅电流互感器，光纤光栅电流互感器适用于对变电站母线护层接地电流的检测，光纤光栅电流互感器包括检测装置和底座，底座用于将检测装置固定于被测线缆，检测装置包括：第一感应线圈，屏蔽罩，第二感应线圈，磁体和光纤尾纤；第一感应线圈固定于底座上，第一感应线圈连接于第二感应线圈，第一感应线圈的轴心与被测线缆平行、且第一感应线圈的每一圈线圈所在平面与被测线缆的轴心共面，第一感应线圈用于在被测线缆的磁场下产生感应电流；第二感应线圈位于屏蔽罩内的中心位置，第二感应线圈的轴线垂直于底座平面，第二感应线圈的上方正对于光纤尾纤，光纤尾纤上设置有磁体，磁体用于在第二感应线圈产生的磁场下、带动光纤尾纤产生形变，其中，形变用于确定被测线缆的母线护层接地电流。

上述任一项技术方案中，进一步地，光纤尾纤上还包括光栅，光栅位于磁体的前方，光栅的缝隙宽度随光纤尾纤的形变而变化。

上述任一项技术方案中，进一步地，检测装置还包括：悬臂梁；悬臂梁为等腰三角形，悬臂梁的底端固定于屏蔽罩的侧壁内，悬臂梁的中线位置处粘接有光纤尾纤，悬臂梁的顶端粘接有磁体，其中，磁体的N极的朝向向上垂直于底座平面。

上述任一项技术方案中，进一步地，光纤光栅电流互感器还包括：卡扣；卡扣设置于底座的下方，卡扣用于将底座固定于被测线缆上。