激光非接触高电压测量技术：150千伏实验与误差分析

"激光无接触高电压测试" 本文主要探讨了一种创新的高电压测量技术——激光无接触高电压测试。这种方法利用氦-氖激光器作为光源，电光晶体LiNbO3作为普克尔盒，通过横向调制在150千伏、50赫兹的电压环境下进行实验，实现了非接触式的高电压测量。在实验中，最大相对误差仅为7.7%，而平均相对误差则保持在2.0%以下，显示出较高的精度和稳定性。 传统的高电压测量方法通常依赖于电磁感应原理的设备，如互感器，但随着电压等级的提升，这些设备的绝缘性和体积都会成为问题，且成本高昂。激光无接触高电压测试的出现，为解决这些问题提供了新的解决方案。它消除了对电极支架和玻璃器皿表面爬电的担忧，同时也克服了电光晶体耐电压问题。通过电容分压法，可以避免绝缘问题，同时确保电光调制工作在非线性区域，减少了测量误差。 电光晶体LiNbO3因其快速响应时间和无需电抗元件的特性，使得该系统能无失真地测量从直流到毫微秒级别的电压。这种技术与现有的大电流激光测量方法结合，有潜力发展成一套全面的激光电气量测量系统。 实验装置主要包括起偏器Pl、电光晶体和检测系统。线偏振光经过起偏器后，通过电光晶体，晶体内的电场会改变光的偏振状态，即横向调制。这种调制的变化与施加的电压成比例，通过检测光的偏振变化，即可间接测量出电压值。这种方法的优势在于其非接触性，避免了传统方法中可能产生的电极接触问题，提高了测量的安全性和可靠性。 激光无接触高电压测试是一种先进的高电压测量技术，具有高精度、非接触和抗干扰能力强的特点，对于电力系统和高电压实验室来说，它代表了未来高电压测量技术的一种发展趋势。通过不断的技术优化和应用拓展，这项技术有望在高压电气设备监测、电力安全评估等领域发挥重要作用。