專利名稱：用于變電站的全反射光學(xué)電壓互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于變電站的光學(xué)電壓互感器，尤其涉及一種用于變電站的高靈敏度的全反射光學(xué)電壓互感器。
背景技術(shù)：
光學(xué)電壓互感器是一種利用光路感應(yīng)電壓并經(jīng)過(guò)信號(hào)處理得到輸出電壓的互感器。在變電站，光學(xué)電壓互感器用于感應(yīng)高壓電并將感應(yīng)電壓用于變電站的監(jiān)控、管理，讓管理人員實(shí)時(shí)了解變電站的高壓電情況，便于管理和預(yù)防高壓電事故。傳統(tǒng)用于變電站的光學(xué)電壓互感器，將光電晶體置于支撐套管內(nèi)并位于高壓電極和接地平臺(tái)之間，當(dāng)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光電晶體時(shí)，光信號(hào)會(huì)感應(yīng)到電壓信號(hào)的變化，通過(guò)光纖把這種變化的光信息傳遞給光電信號(hào)處理裝置，從而檢測(cè)到電壓的變化。在該過(guò)程中， 光一次性地通過(guò)光電晶體，其感應(yīng)電壓的時(shí)間和路程較短，所以存在感應(yīng)靈敏度不夠高的問(wèn)題，不能真實(shí)地反應(yīng)高壓電極內(nèi)電壓的變化情況，不利于管理人員準(zhǔn)確了解變電站的高壓電壓情況，嚴(yán)重情況可能導(dǎo)致高壓電事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種一種用于變電站的高靈敏度的全反射光學(xué)電壓互感器。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的
本發(fā)明包括高壓電極、接地平臺(tái)、輸入光纖、第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、起偏器、光電晶體、支撐套管、第一檢偏器和第一輸出光纖，所述光電晶體置于所述支撐套管內(nèi)并位于所述高壓電極和所述接地平臺(tái)之間，所述輸入光纖的入射端與光源連接，所述輸入光纖的出射端與所述第一準(zhǔn)直透鏡的入射端連接，所述第一準(zhǔn)直透鏡的出射端與所述起偏器的入射端連接，所述起偏器的出射端與所述光電晶體的第一端連接，所述第一檢偏器的出射端與所述第二準(zhǔn)直透鏡的入射端連接，所述第二準(zhǔn)直透鏡的出射端與所述第一輸出光纖的入射端連接，所述第一輸出光纖的出射端與光電信號(hào)處理裝置連接；所述光電晶體的第二端安裝有全反射棱鏡，所述光電晶體的第一端與所述全反射棱鏡的出射光路相對(duì)應(yīng)的位置連接所述第一檢偏器的入射端。應(yīng)用中，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光電晶體并從光電晶體的第二端射出后，在全反射棱鏡的反射作用下，再次從光電晶體返回，增加光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電晶體內(nèi)的時(shí)間和路程，所以增加了感應(yīng)的靈敏度。作為優(yōu)選，所述全反射棱鏡的截面為直角等腰三角形，所述直角等腰三角形的斜邊與所述光電晶體的第二端連接。進(jìn)一步，所述第一檢偏器與所述光電晶體的第一端之間設(shè)置有第二檢偏器，所述第二檢偏器的偏光端連接有分束棱鏡，所述分束棱鏡的出射端與第三檢偏器的入射端連接，所述第三檢偏器的出射端與第三準(zhǔn)直透鏡的入射端連接，所述第三準(zhǔn)直透鏡的出射端與第二輸出光纖的入射端連接，所述第二輸出光纖的出射端與光電信號(hào)處理裝置連接。更進(jìn)一步，所述分束棱鏡的出射端與所述第三檢偏器的入射端之間設(shè)置有透射波片，以達(dá)到光路補(bǔ)償?shù)哪康?。本發(fā)明的有益效果在于
在全反射棱鏡的反射作用下，光源發(fā)出的光二次從光電晶體經(jīng)過(guò)，增加了光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電晶體內(nèi)的時(shí)間和路程，增加了感應(yīng)的靈敏度；通過(guò)分束棱鏡的分光作用，在檢測(cè)端形成雙光路，實(shí)現(xiàn)了光路補(bǔ)償，減少了溫度、壓力等外界因素對(duì)光信號(hào)檢測(cè)的影響，使本發(fā)明的電壓感應(yīng)更加精準(zhǔn)；另外，加裝全反射棱鏡后，準(zhǔn)直透鏡、起偏器、檢偏器和光纖都安裝在接地平臺(tái)一側(cè)，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，便于管理。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
本發(fā)明包括高壓電極I、接地平臺(tái)5、輸入光纖12、第一準(zhǔn)直透鏡14、第二準(zhǔn)直透鏡13、 第三準(zhǔn)直透鏡9、起偏器15、光電晶體3、支撐套管4、全反射棱鏡2、第一檢偏器16、第二檢偏器17、第三檢偏器8、分束棱鏡6、第一輸出光纖11和第二輸出光纖10,光電晶體3置于支撐套管4內(nèi)并位于高壓電極I和接地平臺(tái)5之間，輸入光纖12的入射端與光源(圖中未示出)連接，輸入光纖12的出射端與第一準(zhǔn)直透鏡14的入射端連接，第一準(zhǔn)直透鏡14的出射端與起偏器15的入射端連接，起偏器15的出射端與光電晶體3的第一端連接；光電晶體 3的第二端安裝有全反射棱鏡2，全反射棱鏡2的截面為直角等腰三角形，直角等腰三角形的斜邊與光電晶體3的第二端連接，光電晶體3的第一端與全反射棱鏡2的出射光路相對(duì)應(yīng)的位置連接第二檢偏器17,第二檢偏器17的直光端與第一檢偏器16的入射端連接,第一檢偏器16的出射端與第二準(zhǔn)直透鏡13的入射端連接，第二準(zhǔn)直透鏡13的出射端與第一輸出光纖11的入射端連接，第一輸出光纖11的出射端與光電信號(hào)處理裝置(圖中未示出)連接；第二檢偏器17的偏光端連接有分束棱鏡6，分束棱鏡6的出射端與透射波片7連接后再與第三檢偏器8的入射端連接，第三檢偏器8的出射端與第三準(zhǔn)直透鏡9的入射端連接， 第三準(zhǔn)直透鏡9的出射端與第二輸出光纖10的入射端連接，第二輸出光纖10的出射端與光電信號(hào)處理裝置連接。如附圖所示，應(yīng)用中，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)輸入光纖12、第一準(zhǔn)直透鏡14、起偏器15 后進(jìn)入光電晶體3的第一端，穿過(guò)光電晶體3后從光電晶體3的第二端射出，在全反射棱鏡 2的反射作用下，再次從光電晶體3返回；然后分為兩路第一路第二檢偏器17 —第一檢偏器16 —第二準(zhǔn)直透鏡13 —第一輸出光纖11 —光電信號(hào)處理裝置；第二路第二檢偏器 17 —分束棱鏡6 —透射波片7 —第三檢偏器8 —第三準(zhǔn)直透鏡9 —第二輸出光纖10 —光電信號(hào)處理裝置。兩路光輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)光電信號(hào)處理裝置進(jìn)行計(jì)算、補(bǔ)償和光電轉(zhuǎn)換處理后用于為管理員提供高壓電極I的電壓變化數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種用于變電站的全反射光學(xué)電壓互感器，包括高壓電極、接地平臺(tái)、輸入光纖、第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、起偏器、光電晶體、支撐套管、第一檢偏器和第一輸出光纖，所述光電晶體置于所述支撐套管內(nèi)并位于所述高壓電極和所述接地平臺(tái)之間，所述輸入光纖的入射端與光源連接，所述輸入光纖的出射端與所述第一準(zhǔn)直透鏡的入射端連接，所述第一準(zhǔn)直透鏡的出射端與所述起偏器的入射端連接，所述起偏器的出射端與所述光電晶體的第一端連接，所述第一檢偏器的出射端與所述第二準(zhǔn)直透鏡的入射端連接，所述第二準(zhǔn)直透鏡的出射端與所述第一輸出光纖的入射端連接，所述第一輸出光纖的出射端與光電信號(hào)處理裝置連接；其特征在于所述光電晶體的第二端安裝有全反射棱鏡，所述光電晶體的第一端與所述全反射棱鏡的出射光路相對(duì)應(yīng)的位置連接所述第一檢偏器的入射端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的全反射光學(xué)電壓互感器，其特征在于所述全反射棱鏡的截面為直角等腰三角形，所述直角等腰三角形的斜邊與所述光電晶體的第二端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的全反射光學(xué)電壓互感器，其特征在于所述第一檢偏器與所述光電晶體的第一端之間設(shè)置有第二檢偏器，所述第二檢偏器的偏光端連接有分束棱鏡，所述分束棱鏡的出射端與第三檢偏器的入射端連接，所述第三檢偏器的出射端與第三準(zhǔn)直透鏡的入射端連接，所述第三準(zhǔn)直透鏡的出射端與第二輸出光纖的入射端連接，所述第二輸出光纖的出射端與光電信號(hào)處理裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于變電站的全反射光學(xué)電壓互感器，其特征在于所述分束棱鏡的出射端與所述第三檢偏器的入射端之間設(shè)置有透射波片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于變電站的全反射光學(xué)電壓互感器，包括高壓電極、接地平臺(tái)、輸入光纖、第一準(zhǔn)直透鏡、第二準(zhǔn)直透鏡、起偏器、光電晶體、支撐套管、第一檢偏器和第一輸出光纖，光電晶體置于所述支撐套管內(nèi)并位于高壓電極和接地平臺(tái)之間，光源通過(guò)輸入光纖、第一準(zhǔn)直透鏡、起偏器后與光電晶體的第一端連接，第一檢偏器的出射端與第二準(zhǔn)直透鏡、第一輸出光纖后與光電信號(hào)處理裝置連接；光電晶體的第二端安裝有全反射棱鏡，所述光電晶體的第一端與所述全反射棱鏡的出射光路相對(duì)應(yīng)的位置連接所述第一檢偏器的入射端。光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)全反射棱鏡反射后再次從光電晶體返回，增加了感應(yīng)的靈敏度，使本發(fā)明的電壓感應(yīng)更加精準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G02B7/18GK102590575SQ20121008113
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者車華明, 車小華, 馬曉英 申請(qǐng)人:成都創(chuàng)圖科技有限公司