TBT-FOCT电子式光纤电流互感器

1. 产品简介

1.1 产品的工作原理

光纤电流传感器（Fiber Optical Current Transformer，FOCT），是一种无源电子式电流互感器。有动态范围大、测量频带宽、抗电磁干扰性能好、体积小、重量轻、便于与高压设备集成、可测直流信号等优点。FOCT 是一种无源式电流互感器，传感头测量电流是基于Faraday磁光效应原理。Faraday磁光效应原理如图所示，当一束线偏振光沿着与磁场平行的方向通过介质时，线偏振光的偏振面发生旋转即产生Faraday旋转角。利用光纤的偏振特性，通过测量光纤中的Faraday旋转角间接测量电流。 光纤电流传感器使用的正是Faraday磁光效应原理，其基本的工作过程如图如下：光源发出的光被分成两束，并进入保偏光纤的两个轴，然后进入延迟环（用来延迟光在系统中运行时间，保证FPGA可以有足够的时间采集数据并给出调制信号），两光波经反射镜的反射并发生交换，最终回到光电探测器处并发生相干叠加；当通电导体中无电流时，两光波的相对传播速度保持不变，即物理学上所说的没有出现相位差；而通上电流后，在通电导体周围的磁场作用下，两束光波的传播速度发生相对变化，即出现了相位差，最终表现的是探测器处叠加的光强发生了变化，通过测量光强的大小，即可测出对应的电流大小。

1.2 产品组成

光纤电流互感器数字闭环系统由采集器、联结光纤、一次传感器三部分构成。 光纤电流互感器采集器光路由如下部组件组成：1.ASE/SLED光源；2.耦合器Al；3.Y波导（起到起偏置、分光、调制作用）；3.保偏耦合器B；4.延迟环（用来延迟光的行走时间）；5.解调电路（包含FPGA、DAC、ADC以及外围电路）；6.光源驱动电路（用来恒温激光器以及驱动激光器）。 光纤电流互感器联结光纤为保偏光纤。 光纤电流互感器光纤传感环由：1.四分之一波片(Quarter-Wave Plate)，这是一段1/4拍长的光纤，一端45°熔接到联结光纤，一端熔接到敏感光纤上；2.敏感光纤也称为保圆光纤(Spun Fiber)，保圆光纤是一种特殊的高度双折射光纤，它通过在拉制过程中旋转领结式的单模保偏光纤预制棒来制造；3.反射镜（把两个方向的圆偏置光反射回去，且交换偏振方向）。

1.3 外形及安装尺寸

可以根据客户要求定制各个部件尺寸。

1.4 重量

最低300g（不包含敏感环）。

1.5 工作温度

-40℃~+70℃。

1.6 存储温度

-55℃~+70℃。

1.7 耐随机振动

随机振动量级：6.06g，频率范围：20Hz~2000Hz。

1.8 主要性能参数

1.9 机械、电气接口

1.9.1 机械接口

产品安装机械接口可以根据用户要求定制。

1.9.2 电源要求

产品可以是DC+5V供电，DC+9V~36V供电，或者AC_DC+110V供电。

1.9.3 电气接口

TBT-FOCT采用850nm工业光纤接口通讯、RS422、CAN-BUS或者采用隔离以太网通讯。

1.9.4 通讯协议

可采用标准IEC61850或者IEC60044通讯协议或者定制协议。

1.10 国产化情况

全部元器件（包含光电器件）可100%国产化，满足广五所B级ZZKK等级。