崔国友

(902厂，上海 200083)

0 引言

电流互感器 (CT)是电力系统中检测一次输电线路中的电流信息并转换成相应的电信号，传送给二次设备进行测量、保护和控制。无论是高压系统还是低压系统，电流互感器都是不可缺少的一部分，其测量准确度和运行可靠性是实现电力系统安全、可靠、经济运行的前提。传统的直流电流测量方法是基于电磁感应原理，用零磁通或磁调制的方法，对绝缘要求高、结构复杂、设备体积大而笨重、易受电磁干扰、造价高［1］。

随着低损耗光纤的试制成功，目前对传感设备的小型化、模块化、多功能化、数字化和智能化的要求日益增加。此外和传统的CT相比，基于Rogowski线圈的光电式电流互感器 (OCT)具有抗电磁干扰、不饱和、频带宽、测量范围大、准确度高等特点［2］，这都使得OCT的发展与实用化成为现实。而其主要技术之一是光纤隔离变换器的设计，光纤隔离变换器的好坏对OCT整个系统的精度及稳定性有着至关重要的影响。本文在介绍OCT基本原理的基础上，设计了一种基于 (V/F)－(F/V)转换结合光纤传输方式进行电信号隔离和传输的光纤隔离变换器。通过实验验证系统功能稳定，运行可靠。

1 基本原理

1.1 Rogowski线圈的工作原理

Rogowski线圈横截面的形状主要有2种——矩形和圆形，下面以矩形为例对Rogowski线圈传感头的互感系数进行分析计算。其外形结构如图1所示，整个二次绕组均匀地绕在一个环形的非磁性骨架上。

1.2 OCT 的原理

OCT的原理框图如图2所示。Rogowski线圈感应出的模拟电压信号经精密积分器得到一个与被测电流成比例的电压信号，通过前置放大对信号进行处理;接着在高压端把这个信号通过V/F转换成相应的频率信号，通过光纤发生器进行电光 (E/O)转换成调制光脉冲信号。……