基于法拉第效應(yīng)的光纖電流傳感器介紹

　　1986 年美國(guó)的田納西州流域電力管理局（TVA）在其所屬的Chkamauga水壩電力編組站安裝了第一臺(tái)單相高電壓光學(xué)計(jì)量用的電流互感器，可靠地運(yùn)行兩年多后拆除。電站的常規(guī)電壓互感器為OCT 提供電壓。在一年的千瓦小時(shí)的計(jì)量中，與參照系統(tǒng)比僅變化0.08%。按照各種預(yù)定的條件如負(fù)載、溫度、濕度以及電磁干攏等條件下完成了其應(yīng)負(fù)的任務(wù)。在變電站的環(huán)境中，展現(xiàn)出穩(wěn)定、準(zhǔn)確的性能。

　　國(guó)內(nèi)應(yīng)用法拉第效應(yīng)的光學(xué)電流傳感器處于探索階段，在“六五”期間，以1982 年９月在上海召開(kāi)的“激光工業(yè)應(yīng)用座談會(huì)”為起步，先后有多家單位進(jìn)行這方面的研究，中電八所、上海硅酸鹽所、上海冶金所、華北電力局、北京化工學(xué)院、清華大學(xué)、華中理工大學(xué)等都取得一定成果。

　　據(jù)第15 屆國(guó)際光纖傳感器會(huì)議統(tǒng)計(jì)在FOS市場(chǎng)份額中，“應(yīng)力”占23%，“溫度”占17.2%，“氣壓聲學(xué)”占15.2%，“電流電壓”占12.2%，“化學(xué)汽體”占11.3%。就傳感器類(lèi)型來(lái)說(shuō)，“光纖光柵”占44.2%，“分光計(jì)”占11.1%，“散鐘反射”占10%，“Fraday旋光效應(yīng)”占6.9%，“熒為黑體”占6.6%。

　　光纖電流傳感器不僅能用于電力系統(tǒng)中電流的測(cè)量，而且與電機(jī)制造廠、測(cè)量?jī)x器儀表廠結(jié)合，還可研制開(kāi)發(fā)線路事故點(diǎn)的標(biāo)定裝置及事故區(qū)間的判定裝置等一系列電力系統(tǒng)的測(cè)量、診斷裝置。如下圖所示。

圖三是基于法拉第電磁效應(yīng)的光纖電流傳感器外觀

圖四是基于法拉第電磁效應(yīng)的光纖電流傳感器的傳感頭