基于法拉第效应的全光纤电流互感器分析

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1、·分类号密级UDC编号桂林电子科技大学硕士学位论文题目:基于法拉第效应的全光纤电流互感器研究(英文)ResearchofAllFiber-opticalCurrentTransformerBasedonFaradayEffect研究生姓名:杨键指导教师姓名、职务:耿建平副教授申请学位门类:工学硕士学科、专业:检测技术与自动化装置提交论文日期:2012年4月论文答辩日期:2012年6月年月日········独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

2、尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或

3、使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：········摘要摘要随着电力系统输电电压等级和传输容量的不断提高，传统的电磁式电流互感器由于存在绝缘性能差、磁滞、磁饱和、精度低等缺点已难以满足当今社会的需要。光纤电流互感器由于具有绝缘度高、响应快、准确

4、度高等传统电磁式电流互感器不可比拟的优点越来越受到人们的重视。本文研究一种基于法拉第效应的偏振调制型全光纤电流互感器，这种电流互感器体积小、绝缘度高、响应快、测量精度高。首先，本文对传统电磁式电流互感器和光纤电流互感器的特点进行了比较，并阐述了光纤电流互感器的国内外研究概况。其次，对光纤电流互感器的理论基础进行了深入的研究，并在此基础上建立了光纤电流互感器数学模型；根据模型设计了光纤电流互感器光路系统，并根据光路特点选择了相关器件；根据光路系统输出信号的特点，设计了激光器驱动电路和光纤电流互感器信

5、号检测电路，对检测电路的性能进行了单独测试；最后，设计了光纤电流互感器准确度测试系统，并对所设计的光纤电流互感器系统进行了整体测试。测试结果表明，在相同的测试环境下，该光纤电流互感器的输出具有极好的线性，测试结果的电流准确度符合IEC60044-8规定的0.2S级，达到了预期的效果。由于光纤的线性双折射、费尔德常数与温度的关系较为复杂，光纤电流互感器的测量精度在一定程度上受到温度的影响，在后续的工作中将研究温度对该光纤电流互感器的影响，并对温度的影响进行补偿。关键词：光纤电流互感器，线偏振光，法拉

6、第效应，线性双折射····I····基于法拉第效应的全光纤电流互感器研究AbstractWiththecontinuousincreaseoftransmissionvoltagerankandcapacityintheelectricsystem,conventionalelectromagneticcurrenttransformercannotmeetthecurrentsocialrequirementsbecauseofitsshortagessuchaspoorinsulatedper

7、formance,hysteresis,magnetismsaturationandlowaccuracy.Meanwhile,moreandmoreattentionhasbeenpaidtofiber-opticcurrenttransformerduetoitsincomparablemeritssuchasexcellentinsulation,quickresponse,andhigheraccuracythantraditionalelectromagneticcurrenttrans

8、former.Thepolarization-modulatedallfiber-opticalcurrenttransformerbasedonFaradayEffectwithsmallvolume,excellentinsulation,quickresponse,andhighmeasurementaccuracywasstudied.Firstly,acomparisonbetweentraditionalelectromagneticcurrenttransformer