基于法拉第磁光效应的光学电流传感器电气特性研究.pdf

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1、第23卷第4期传感技术学报V01．23No．42010年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2010StudyElectricalPropertyoftheOpticalCurrentSensorBasedonFaradayMagneto—OpticalEfectL／NSen，DULin，WANGShibin，YANGYong(State研LaboratoryofTransmission＆DistributionEquipmentandPowerSafetyandNewTechnology，ChongqingUnivers

2、ity，Chongqing400O44，Ch／na)Abstract：ThepaperstudieselectricalpropertyoftheopticalcurrentsensorbasedonFaradaymagneto—opticaleffect．Theopticaxisanglebetweenpolarizerandpolarizeranalyzermirors，Faradayrotationangle’Simpactsontheresponsewaveformcausedbyalternatingcurrent，andtheamplitudeandfre

3、quencycharacteristicsofresponsearesimulatedandstudiedaccordingtoMalusLaw．Theelectricalpropertyofthiskindofopticalcurrentsensorisstudied，whichcanprovidesolutionsforexperiments，andbasisisprovidedfordeterminingtheparametersofthemagneto—opticalmedia．Thesimulationandpartofexperimentresultssh

4、owthatthiskindofopticalcurrentsensorhasagoodresponsewaveformandamplitude，~equencycharacteristicsinproperparameters．Keywords：opticalcurrentsensor；faradaymagneto—opticaleffect；simulation；MalusLaw；waveformofresponse；amplitudecharacteristic；frequencycharacteristicEEACC：4160：7310D．基于法拉第磁光效应的

5、光学电流传感器电气特性研究术林森，杜林，王士彬，杨勇(重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)摘要：研究了基于法拉第磁光效应的光学电流传感器的电气特性。根据马吕斯定律，仿真分析了起偏镜与检偏镜光轴之间的夹角、交变电流引起的交变法拉第旋转角的幅值对此种光学电流传感器交流响应波形的影响，以及响应的幅值特性和频率特性。通过对此种光学电流传感器电气特性的研究，为实验中出现的问题提供了解决思路，同时也为磁光介质的参数确定提供了依据。仿真和部分实验结果表明此种光学电流传感器在合适参数下具有较好的响应波形以及幅值、频率特性。关键词：光学电流传感器；法拉

6、第磁光效应；仿真；马吕斯定律；响应波形；幅值特性；频率特性中图分类号：TM452．93；TP212．1文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)04—0490—06随着电力系统的发展，系统对安全及稳定性的因此，人们将目光转向新型电流互感器的研要求也越来越高。电流互感器作为电力系统中进行究J，光学电流传感器在此背景下产生。光学电能计量和继电保护的重要设备，其准确度及可靠电流传感器的种类很多，原理也各有不同。本文研究性与电力系统的安全、可靠和经济运行密切相关。和分析基于法拉第(MichalFaraday)磁光效应的光学传统的电磁式电流互感器存在着诸多缺点，越来

7、越电流传感器。尽管有不少学者对基于法拉第磁光效难适应电力系统发展的需求⋯。例如：绝缘结构复应的光学电流传感器进行了大量研究，但大多数文献杂、体积大、易产生磁饱和铁磁谐振、存在磁滞等。都从光学和磁性材料特性方面进行研究，鲜有文献对虽然传统的电磁式电流互感器也在不断的改进，但此种光学电流传感器的交流响应波形、幅值特性、频这并不能从根本上改变其存在的缺点。与传统的电率特性以及影响这些特性的因素做系统的研究。本文磁式电流互感器相比，光学电流互感器在以下几个基于法拉第磁光效应的量化公式——马吕斯(Malus)方面都存在优势L2J，例如：无铁心、高低压隔离、体定