[发明专利]一种无源电子式电压互感器

摘要

本发明属于电子式电压互感器的技术领域，具体涉及一种无源电子式电压互感器。具体包括电容分压器、全光纤电流互感器和数据处理单元；通过采用全光纤电流互感器测量电容分压器的泄露电流间接进行电压的检测；这种无源电子式电压互感器能有效克服现有电子式电压互感器的缺陷，高压侧无需供电，不存在磁饱和问题，并且具有成本低、响应速度快、测量线性度好、测量动态范围宽、测量精度高、暂态性能好、可靠性高和稳定性好等优点。

主权项

一种无源电子式电压互感器，其特征在于：包括电容分压器(3)、全光纤电流互感器(11)和数据处理单元(16)；通过采用全光纤电流互感器(11)测量电容分压器(3)的泄露电流间接进行电压的检测；一、电容分压器(3)包括高压端子(1)、上盖(2)、金属膨胀器(4)、绝缘伞裙(5)、绝缘套筒(6)、高压电容(7)、低压电容(8)、绝缘介质(9)、第一信号输出端子(10)、接地端子(17)、底盖(18)、第二信号输出端子(19)、底座(20)；高压端子(1)通过焊接的方式固定在上盖(2)的正上方，用于施加高电压；绝缘套筒(6)内部设置固定在上盖(2)正下方的金属膨胀器(4)，并连接有高压电容(7)和低压电容(8)，低压电容(8)的输出端通过金属铜丝(12)从第一信号输出端子(10)穿出，并缠绕N匝在电流传感环圈(13)的外壳上，金属铜丝(12)的另一端连接至接地端子(17)上，并安装在底座(20)上；绝缘套筒(6)的下端设有底盖(18)，底盖(18)安装在底座(20)上，内部充满绝缘介质(9)；外绝缘的绝缘伞裙(5)采用高温硫化型硅橡胶制成，在绝缘套筒(6)外用模具高温压制而成，以保证电容分压器(3)的绝缘性能；二、全光纤电流互感器(11)包括电流传感环圈(13)、保偏光缆(14)和电气单元(15)；电流传感环圈(13)由依次连接的λ/4光纤波片(25)、传感光纤(26)、反射镜(27)三部分组成；所述电流传感环圈(13)用来敏感穿过其中的电流周围形成的闭合磁场，在两束偏振光间形成相位差；电气单元(15)包括光源(21)、耦合器(22)、起偏器(23)、相位调制器(24)、光电探测器(28)、数字闭环信号处理单元(29)；光源(21)的尾纤以0°熔接耦合器(22)的输入端，耦合器(22)的两个输出端分别连接光电探测器(28)和起偏器(23)的输入端，相位调制器(24)的输入端以45°对轴熔接起偏器(23)的输出端；保偏光缆(14)的两端分别以0°熔接相位调制器(24)的输出端和以45°对轴熔接λ/4光纤波片(25)；光电探测器(28)连接至数字闭环信号处理单元(29)的输入端，数字闭环信号处理单元(29)的一个输出端与相位调制器(24)构成数字闭环，对输出信号进行处理，解调出被测电流；数字闭环信号处理单元(29)的另一输出端连接至数据处理单元(16)，解调出被测电压，通过保偏光缆(14)从第二信号输出端子(19)将电压信息输出给外接终端设备。