直线型、螺线管嵌套型及多光路反射式光纤电流传感器结构设计与仿真

作者：万代; 钟力生; 于钦学; 陈楠; GeorgeChen

来源：高电压技术, 2013, (11): 2678-2685.

• 光纤
• 传感头
• Faraday旋光效应
• 光纤电流传感器
• 结构设计
• 灵敏度 optical fiber
• sensing head
• Faraday rotation effect
• optical fiber current sensor
• structure design
• sensitivity

小信号测量领域特别是局部放电检测中,全光纤电流传感器在灵敏度方面存在较大问题,针对该问题进行了研究。首先给出了光纤模型中Faraday旋光效应的经典理论解释,并对折射率表达式进行了修正,在此基础上设计了传统直线型、螺线管嵌套型和多光路反射式等3种光纤电流传感器结构。然后使用COMSOL多模场耦合仿真软件对所设计的3种光纤传感系统的传输场进行了计算仿真和对比分析,结果表明螺线管嵌套型全光纤电流传感器和多光路反射式光纤电流传感器的灵敏度分别比传统直线型光纤电流传感器高1 000倍和600倍以上。最后对所设计的2种新型传感器性能关系进行了分析,结果表明螺线管嵌套型光纤电流传感器加工精度要求不高,传感...

• 单位
  西安交通大学; 南安普顿大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室