电流互感器是电力系统中非常重要的一部分,它主要用来电能计量和继电保护,其灵敏度和可靠程度对电力系统至关重要。随着电力行业的发展,传统的电流测量器由于其存在的一些关键性的缺点已经不能满足现代电力系统的使用,因此必然要寻求合适的替代品满足现实的需要。近年来,以光纤技术为基础研究和制备的新型光纤传感器,由于其良好的抗电磁干扰、体积小、重量轻、信号传输快、结构稳定、极高的灵敏度,得到了研究人员的重点研究和市场的广泛关注,其中的电流传感器,结合了磁光材料作为传感元件,可实现电流值的线性检测,能够适用于高压下电力系统的电流检测。所以,依托光纤传感技术在电流测量中的运用将成为电力行业电流测量未来的应用研究的热点。本文结合国内外光纤电流传感器发展的现状,分析了当前存在的各种光纤电流传感器的优缺点和技术问题,并研究了光纤电流传感的基本机理,提出了两种新型的光纤电流传感器,并对上述传感器进行了设计,制作和测试。首先,提出了一种基于洛伦兹力的光纤电流传感器,该种传感器以法布里-珀罗干涉腔、弹簧弹力和电磁感应定律为基础,将光纤的两端口相对放置并固定在两个通电导线上,利用弹簧在电流产生磁场的作用下发生形变,从而导致法布里-珀罗腔腔长的变化,最后通过对光纤的出射光的光谱变化的分析,实现对电流的大小及变化的测量。实验结果表明,该传感器的灵敏度为10 nm/A,且响应时间较快。因此,该结构可以在高电流设备中获得很好应用。其次,提出了一种将光纤布拉格光栅与磁致伸缩材料相结合的光纤电流传感器,该传感器能利用磁致伸缩材料在磁场下的尺寸变化,引起包覆的光纤光栅的轴向应变,即布拉格中心波长发生漂移,进而间接测量待测电流的大小。本论文通过提出的两种设计方案,实现了对直流电流的测量,为光纤电流传感应用提供了新的传感测试方法和器件。