浅谈光学互感器

　　光学电子式电流互感器是利用法拉第(Faraday)磁光效应感应被测信号，传感头部分分为块状玻璃和全光纤2种方式。光学电子式电压互感器利用泡克耳斯效应(Pockels)电光效应或基于逆压电效应或电致仲缩效应感应被测信号，现在研究的光学电压互感器大多是基于泡克耳斯效应。光学电子式互感器传感头部分不需要复杂的供电装置，整个系统的线性度比较好。

　　一、光学互感器的原理

　　1.法拉第效应

　　法拉第效应(又叫法拉第旋转)是一种磁光效应，是在介质内光波与磁场的一种相互作用。法拉第效应会造成偏振平面的旋转，这旋转与磁场朝着光波传播方向的分量呈线性正比关系。

　　法拉第磁光效应:

　　式中:βF——线偏光振动平面偏转角;V——法拉第常数;H——磁场强度;l——偏振光在平行于磁场中前进的距离;N——敏感路径的匝数;I——电流强度。

　　2.泡克耳斯效应和克尔效应

　　某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性的效应。折射率与所加电场强度的一次方成正比改变的为泡克耳斯(Pockels)效应或线性电光效应;折射率与所加电场强度的二次方成正比改变的为克尔(Kerr)效应或二次电光效应。

　　通过测量入射光和折射光的角度就能确定电场强度或电压。

　　二、光学互感器的优点

　　1.光学互感器高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能，传统电磁式互感器的被测信号与二次线圈之间通过铁芯耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级呈指数关系上升。

　　光学互感器将高压侧信号通过绝缘性能很好的光纤传输到二次设备，这使得其绝缘结构大大简化，电压等级越高其性价比优势越明显。光学互感器利用光缆而不是电缆作为信号传输工具，实现了高低压的彻底隔离。

　　传统电磁式互感器由于使用了铁芯，不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题。光学互感器在原理上与传统互感器有着本质的区别，一般不用铁芯做磁耦合，因此消除了磁饱和及铁磁谐振现象，从而使互感器运行暂态响应好、稳定性好，保证了系统运行的高可靠性。

　　2.抗电磁干扰性能好，低压侧无开路高压危险

　　传统电磁式电流互感器二次回路不能开路，低压侧存在开路危险。光学互感器的高压侧和低压侧之间只存在光纤联系，信号通过光纤传输，高压回路与二次回路在电气上完全隔离，互感器具有较好的抗电磁干扰能力，低压侧无开路引起的高电压危险。