第
37
卷第
6
期
2008
年
11
月
中国矿业大学学报
Journal
of
China University of Mining
&.
Technology
基于光纤传感的地铁杂散电流监测方法
李 威
1
，蔡文娟
l
，王禹桥
l
，陈涤缕
2
Vo
l.
37
No.6
Nov.
2008
(1.中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州
221008;
2.
中国矿业大学理学院，江苏徐州
221116)
摘要:为了解决目前基于极化电位监测的杂散电流监测方法存在的问题，提出了一种采用光纤
传感技术的杂散电流监测新方法.根据基于法拉第效应的光纤电流传感技术的基本理论，搭建了
光纤电流传感实验系统，并用电流发生器模拟待测电流对该监测方法进行了实验研究.结果表
明:测量结果受双折射和温度变化的影响较大，采用特殊结构的光纤电流传感头和基于恒定磁场
的比较测量方案能在一定程度上解决这一问题.运用传统的测量方案，传感头为螺旋缠绕时系统
的线性度为士
4.65%
;采用比较测量方案，传感头为四角形和
8
字形结构时系统的线性度分别为
::!:2.77%
和土
2.97
%.基于光纤传感技术的杂散电流监测方法在地铁杂散电流的监测中是可行
的.
关键词:杂散电流;光纤传感;电流监测
中图分类号:
TP
212. 14
文献标识码
:A
文章编号
:1000-1964(2008)06-0848-06
Monitoring Method of
Metro
Stray
Current
Based
on an Optical
Fiber
Sensing Technique
LI
Wei
1
,
CAI
Wen-juan
1
,
WANG
Yu-qiao
1
,
CHEN
Di-ying
2
(1. School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining
&.
Technology, Xuzhou , Jiangsu
221116
, China;
2.
School of Sciences , China University of Mining
&.
Technology, Xuzhou , Jiangsu 221008 , China)
Abstract:
A
novel
monitoring
method
with
fiber
current
sensing
technique
was
presented
,
which
can
solve
the
problems
of
nowadays
method
basedon
polarization
potential
testing.
Ac-
cording
to
the
theory
of
fiber
current
sensor
based
on
Faraday
effect
, a
fiber
current
sensing
system
was
designed.
The
relative
experiments
with
current
generator
simulating
stray
current
were
completed.
The
results
indicate
that
the
measurement
was
influenced
by
birefringence
and
temperature
change.
The
fiber
current
sensing
head
with
special
structure
and
comparative
measuring
method
can
solve
this
problem
effectively.
The
linearity
of
conventional
measuring
system
with
spiral
sensing
head
is
土
4.
65
%,
while
those
of
comparative
measuring
system
with
quadrangular
sensing
head
and
8-shape
sensing
head
are
2. 77 %
and
土
2.
97
%,
respective-
ly.
The
fiber
current
sensing
method
is
doable
in
stray
current
monitoring
system.
Key
words:
stray
current;
optical
fiber
sensing;
current
monitoring
地铁杂散电流的监测是保证地铁安全运营的
一个重要方面，在地铁正常运行时加杂散电流的监
测是非常必要的.目前地铁杂散电流的监测采用的
是基于极化电位监测的标准半电池电位法，即在地
收稿日期:
2008
-
02
-
26
基金项目:江苏省自然科学基金项目
(BK2006037)
铁建设初期埋设永久性参比电极(长效
Cu/Cu
S04)
，通过测量埋地金属结构与参比电极之间的
电位差来间接反映地铁杂散电流的扰动情况
[M].
此方法的准确度和长期稳定性受参比电极的寿命
作者简介:李
威
0964
少，男，江苏省徐州市人，教授，博士，从事机电控制、智能仪表等方面的研究.
E-mail:
liweicumt@163.com
Tel:
0516-83590798
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