光纤电压传感器实用化的若干问题研究

摘要

随着世界各国电力工业的发展，500kV、1000kV甚至更高的超高压输电线成为常态，相应地，人们对于超高压检测设备的耐高压、绝缘性、灵敏度、工作带宽、抗电磁干扰等提出了更高的要求。传统的电磁式电压传感器由于其自身结构的固有特点难以满足上述要求，所以整个产业亟需新型的电压传感器。
　　20世纪60年代，人类发明了光纤，由于光纤具有很好的电磁绝缘性，所以光纤电压传感器被认为是传统的电磁式电压传感器的很好的替代品。光纤电压传感器是根据某些功能材料或光纤自身的物理效应，利用光纤作为传输介质进行电压的测量。
　　论文以BGO晶体横向调制型光纤电压传感器为研究对象，对其传感头的结构和基本原理做了较为详细的阐述。设计了传感器的低成本光源--DFB同轴激光器，为购买的无温控的DFB同轴激光器设计了驱动电路、温控装置和显示电路等，在降低成本的同时使得光源的性能尽量稳定。针对当前光纤电压传感器普遍使用绝缘子，从而使得检测装置笨重且昂贵的问题，提出了一种利用多个悬挂式光纤电压传感头实现高压电压检测的方法，该方法通过电场强度间接测量电压，充分利用了光纤绝缘性好的优点，无需接地线，解决了传感器的支撑问题，从而大大减少了传统高压传感器对于接地绝缘子的依赖，降低了传感器的制造成本。