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Improving thermal stability of liNbO_(3)based electro-optical electric field sensor by depositing a TiO_(2)film

High Voltage 2022年第5期7卷 840-846页

作者： She Wang Hai Wang chanxiao li Chijie Zhuang Rong Zeng Department of Electrical Engineering Tsinghua UniversityBeijingChina Tianfu New Area Power Supply Company State Grid of Sichuan Electric Power CompanyChengduChina State Key Lab of Power Systems Tsinghua UniversityBeijingChina International Joint Laboratory on Low Carbon Clean Energy Innovation Tsinghua UniversityBeijingChina

Electro-optic electric field sensors based on liNbO3 are widely used for the measurement of electric fields or transient voltages.However,the working bias of the sensor is influenced by the temperature due to the thermo-optic effect of liNbO_(3).An athermal electrooptic electric field sensor was demonstrated by coating a thin layer of TiO_(2)film which has a negative thermo-optic coefficient,on the common-path interferometer based sensor to compensate liNbO_(3)'s positive thermo-optic coefficient.Both calculation and experimental studies were conducted.The experimental results reasonably agree well with the calculated values,and the results show the sensor coated with a 640 nm thick TiO_(2)film has a much smaller temperature dependence of 0.011°/℃compared to the initial value of 0.1°/℃.

关键词： film field stability

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基于光电电场传感器的复合绝缘子内部绝缘故障检测

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高电压技术 2014年第8期40卷 2422-2428页

作者：李婵虓牛犇曾嵘余占清张福增清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 南方电网科学技术研究院广州510080

为提高电场分布法检测复合绝缘子内部故障的灵敏度,基于光电集成电场传感器搭建了一套用于复合绝缘子内部故障检测的实验系统。使用该系统模拟进行绝缘子故障检测,得到了绝缘子附近的电场分布曲线,验证了其检测绝缘子短路故障的可行性... 详细信息

为提高电场分布法检测复合绝缘子内部故障的灵敏度,基于光电集成电场传感器搭建了一套用于复合绝缘子内部故障检测的实验系统。使用该系统模拟进行绝缘子故障检测,得到了绝缘子附近的电场分布曲线,验证了其检测绝缘子短路故障的可行性。然后对老化实验所得绝缘子和现场运行过的绝缘子进行了故障检测实验,结果表明:绝缘子表面附近轴向电场分布的测量点位于距离伞群边缘10 mm(外侧)时,内部绝缘故障检测具有最佳灵敏度,此时传感器可测量出的最小短路故障为长20 mm的短路故障。

关键词：复合绝缘子故障检测电场分布法光电集成电场传感器最优故障检测位置灵敏度

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光电集成电场传感器介入测量影响研究

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中国电机工程学报 2014年第36期34卷 6562-6567页

作者：李婵虓曾嵘沈晓丽牛犇俞俊杰电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

光电集成电场传感器在电场测量领域发挥着日益重要的作用,研究其介入对待测电场的影响对提高测量结果的准确度具有重要意义。搭建了研究光电集成电场传感器介入测量的实验系统,利用该系统对高压领域的4种典型电极(板–板电极,球–板电极... 详细信息

光电集成电场传感器在电场测量领域发挥着日益重要的作用,研究其介入对待测电场的影响对提高测量结果的准确度具有重要意义。搭建了研究光电集成电场传感器介入测量的实验系统,利用该系统对高压领域的4种典型电极(板–板电极,球–板电极,线–板电极和棒–板电极)进行了实验研究,并建立模型、进行仿真计算。实验仿真结果均表明:当传感器中心与待测电极表面的距离d大于3 cm时,测量值相对于计算值的误差小于±3%;随着d的减小,测量误差将迅速增加。对于此类型传感器,管壳及晶体介电常数较大是影响测量误差的主要因素。

关键词：光电集成电场传感器介入测量电场畸变测量误差数值计算

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冲击电场作用下屏蔽体屏蔽效能实验研究

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高电压技术 2014年第9期40卷 2849-2854页

作者：李婵虓余占清曾嵘罗兵陈喜鹏何金良清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 南方电网科学技术研究院广州510080

电磁屏蔽体对电力系统二次设备的冲击电场防护作用明显,其屏蔽效能的实验研究对保护小室、机箱等屏蔽体设计有指导意义。为此,搭建了一套基于光电电场传感器的冲击电场作用下屏蔽体屏蔽效能实验研究系统;比较了不同材料屏蔽体的屏蔽效能... 详细信息

电磁屏蔽体对电力系统二次设备的冲击电场防护作用明显,其屏蔽效能的实验研究对保护小室、机箱等屏蔽体设计有指导意义。为此,搭建了一套基于光电电场传感器的冲击电场作用下屏蔽体屏蔽效能实验研究系统;比较了不同材料屏蔽体的屏蔽效能,研究了网格尺寸对金属网格屏蔽体屏蔽效能的影响;对比了不同频率下金属网格屏蔽体的屏蔽效能差异,研究了接地电阻对金属网屏蔽体屏蔽效能的影响。研究表明:金属材料屏蔽体的屏蔽效能较好;金属网格尺寸20 dB的屏蔽性能;操作波和雷电波作用下的屏蔽效能基本相同,前者略大于后者;减小接地电阻可有效提高金属屏蔽体的屏蔽效能。

关键词：屏蔽体保护小室冲击电场屏蔽效能光电电场传感器金属网格网格尺寸接地电阻

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用于宽频带时域电场测量的光电集成电场传感器

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中国电机工程学报 2014年第29期34卷 5234-5243页

作者：曾嵘俞俊杰牛犇王博李婵虓汪海陈未远电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

电场测量是电气工程领域的基础研究手段。光电集成电场传感器具有无源、小尺寸、宽频带、动态范围大等优点,能够满足电力工程领域不同场合的电场测量需求。首先介绍了光电集成电场传感器的半波电场、静态偏置点可控性、温度稳定性和湿... 详细信息

电场测量是电气工程领域的基础研究手段。光电集成电场传感器具有无源、小尺寸、宽频带、动态范围大等优点,能够满足电力工程领域不同场合的电场测量需求。首先介绍了光电集成电场传感器的半波电场、静态偏置点可控性、温度稳定性和湿度稳定性四方面的关键技术问题以及相关解决措施,并提出了未来相关方向的具体研究工作思路及其改进方案。另外就所研制的光电集成电场传感器的线性测量范围、时域响应、频率响应等关键电气特性进行了比较分析。最后,结合近年的工作,介绍了利用所研制光电集成电场传感器在直流、工频、μs级暂态、ns级暂态等典型时域电场中的测量应用。

关键词：光电集成电场传感器集成光学泡克尔斯效应时域宽频带

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