现今电网电压监测和过电压监测大多采用传统的接触式分压系统,该方式的运行可靠性较高,但具有测量频带窄、抗电磁干扰能力弱、安装和维护不方便等不足之处。因而基于一次电光效应和空气耦合杂散电容原理,设计了双铌酸锂晶体结构的光学电压传感器,响应频带可覆盖10Hz～5MHz,电压比例系数波动小于2%。在实验室搭建试验平台测量了传感器的输入输出特性与温度稳定性,试验结果表明:传感器在[–10?C, 60?C]范围内的输出电压相对误差小于±5%。同时,设计三相解耦算法,实现了传感器在500 kV线路的人工接地短路过电压测量中的应用和电容耦合原理的非接触式电网过电压传感器，利用空气杂散电容和一次电光效应实现了对输电线路高电压的非接触感应和感应电压数据的无源电光转换和长距离光纤传输。然而，由于所采用的电光调制方式会受到自然双折射的影响，从而阻碍了传感器在现场长期运行的稳定性[19]。因此，本文通过设计双铌酸锂晶体结构以本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name实现对光电传感单元的温度稳定性的改善。另外，该传感器被应用于500kV交流输电线路的人工接地短路试验中的现场过电压测量。1传感器设计原理1.1传感器工作原理概述传感器的工作原理示意图见图1。传感器由感应金属板、光学过电压传感器-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港数控滚圆机滚弧机低压臂分压电容及光电传感单元组成，通过感应金属板与低压臂分压电容实现对输电线路高电压的非接触式感应测量。由非接触一次分压所获取的低电压信号经过基于一次电光效应设计的光电传感单元被调制为与之成比例的光信号[18]，测量现场无需外加电源供电。感应金属板的固定位置垂直正对被测输电导线，利用一端接地的定值电容C2与感应金属板和输电线路之间的杂散电容C1串联形成电容分压器，将输电线路上的高电压感应为较低幅值的电压信号以实现电网高电压的非接触式感应。其分压比k1为1211CCCk+=(1)该杂散电容C1的值可根据式(2)估算，在传感器安装固定后再进行现场校验。即()()()101Δ2(2)()hCzhzbrzlaεrahh=++∫(2)式中：ε为空气介电常数；r为导线等效半径；h为金属板距导线的垂直距离；a和b分别为金属板沿着导线方向和垂直导线方向的长度；l为导线等效长度[18]；z、Δz为定积分公式内的自变量参数。由非接触一次分压所获取的低电压信号经过基?光学过电压传感器-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港数控滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name