全光纖電流互感器長期溫度穩定特性研究
胡浩亮1，黃俊昌1，夏歷2，嚴震霖2，彭慎3
（1 中國電力科學研究院有限公司，湖北 武漢 430074；2 華中科技大學 光學與電子信息學院，湖北 武漢 430074；
3 長飛光纖光纜股份有限公司，湖北 武漢 430074）
摘 要：互感器的關鍵器件之一是λ/4 波片。針對不完美λ/4 波片對系統的溫度補償作用，闡述了光纖電流互感器的原理，分析了傳感環的溫度特性，并給出了一組實驗驗證，實驗結果表明，在沒有溫度補償算法的情況下，相位延遲約為108°的波片相對于標準的波片對比差變化范圍有0.9% 的改善，較大地提高了系統的性能。
關鍵詞：全光纖電流互感器；電力計量；λ/4 波片；溫度補償
中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2019)01-0005-05
Study on Long-Term Temperature Stability Characteristics of Fiber Optical Current Transformer
HU Hao-liang1, HUANG Jun-chang1, XIA Li2, YAN Zhen-lin2, PENG Shen3
（1 China Electric Power Research Institute Co. Ltd, Wuhan 430074, China;
2 Huazhong University of Science and Technology , School of Optical and Electronic Information, Wuhan 430074, China;
3 Yangtze Optical Fiber and Cable Joint Stock Limited Company, Wuhan 430074, China）
Abstract: One of the key components of the transformer is the λ/4 wave plate. Aiming at the temperature compensation of the imperfect λ/4 wave plate to the system, this paper expounded the principle of optical current transformer, analyzed the temperature characteristic of sensing ring and gave a set of experimental verification. The experimental results show that without temperature compensation algorithm, there is 0.9% improvement on ratio error by replacing the standard wave plate with an imperfect λ/4 wave plate which has a phase delay of about 108°, so as to greatly improve the performance of the system.
Key words: fiber optical current transformer; power metering; λ/4 wave plate; temperature compensation
參考文獻
[1] 彭耐. 偏振旋轉反射干涉式光纖電流傳感器及關鍵技術研究[D]. 武漢：華中科技大學，2013.
[2] 許玲，惠小麗. 光學電流傳感器的實現方案及其現狀[J]. 大氣與環境光學學報，2004，17(1)：39-43.
[3] 周軍，肖愷，李平，等. 全光纖電流互感器技術綜述[J]. 信息通信，2015(5)：20-21.
[4] 魏兵. 干涉型光學電流傳感器研究[D]. 杭州：浙江大學，2016.
[5] 劉博陽. 光纖電流互感器關鍵狀態在線監測技術研究[D]. 北京：華北電力大學，2017.
[6] 胡蓓，葉國雄，肖浩，等. 全光纖電流互感器關鍵狀態量及其監控方法[J]. 高電壓技術，2016，42(12)：4026-4032.
[7] 羅蘇南，王耀，丁曄，等. 柔性直流輸電用±500 kV直流全光纖電流互感器研制及測試[J]. 高壓電器，2017，53(6)：48-55.
[8] SHORT S X, TSELIKOV A A, ARRUDA J U D, et al. Imperfect quarter-waveplate compensation in Sagnacinterferometer-type current sensors[J]. Journal of Lightwave Technology，1998，16(7)：1212-1219.
[9] BRANDLE H, NEHRING J, BOHNERT K, et al. Temperature and Vibration Insensitive Fiber-Optic Current Sensor[J]. Journal of Lightwave Technology，2002，20(2)：267-276.
[10] YANG Yuanhong.Temperature sensor based on PNR in Sagnac interferometer[J]. Chinese Optics Letters，2004，2(5)：259-261.
[11] WILLIAMS P A, ROSE A H, DAY G W, et al. Temperature dependence of the Verdet constant in several diamagnetic glasses[J]. Applied Optics，1991，30(10)：1176-1178.
