抛弃铁芯，拥抱光纤：光学互感器如何让变电站告别“爆炸风险”

1. 行业概念与技术概况

光学电压互感器是基于Pockels（普克尔）电光效应或逆压电效应，利用光学晶体和光纤传感技术实现电网电压测量的新型互感器设备。与传统电磁式电压互感器相比，光学电压互感器并非简单的“器件替换”，而是电力测量方式的根本性变革。

其核心特征在于：

• 物理隔离与本质安全： 通过光纤传输信号，将高压侧与二次设备完全电气隔离，从根本上杜绝了铁磁谐振导致的爆炸风险，且无油无气，环境友好。

• 数字原生： 光学测量直接输出数字信号，天然适配数字化变电站和智能电网的IEC 61850通信协议，无需额外的合并单元进行模数转换。

• 宽频响应： 能够测量从直流到数百千赫兹的电压信号，对于当前以新能源为主体的新型电力系统（含大量谐波、间谐波）具有极高的测量价值。

2. 市场核心特点：结构性“剪刀差”

当前中国光学电压互感器市场呈现出典型的“高认知度、低渗透率”的结构性特点。

市场并非全面爆发，而是沿着“电压等级由高到低、场景由关键到一般”的路径进行渗透。目前，在110kV及以上电压等级的新建智能变电站项目中，光学电压互感器已成为技术比选的重要方案之一，尤其是在GIS（气体绝缘开关设备）组合电器中，其体积小的优势极为突出。

3. 行业现状：示范引领，静待拐点

3.1 技术成熟度：已完成“从0到1”的突破

经过“十四五”期间的科技攻关，国产光学电压互感器在传感材料（如铌酸锂晶体）的加工工艺和温漂抑制算法上取得了实质性进展。国内主流供应商如南瑞继保、国电南自、许继电气等，已具备提供全系列光学互感器的能力。然而，长期运行下的零点漂移问题虽然在实验室得到了控制，但在野外复杂温差和振动环境下的数据积累仍显不足 。

3.2 市场格局：寡占与分化

全球市场由ABB、GE等国际巨头率先提出概念，但中国市场目前由本土力量主导。

• 高端市场（220kV及以上）： 呈现寡头竞争格局。由于该领域对电网安全影响巨大，业主（国家电网、南方电网）倾向于选择具备特高压运行业绩的供应商。目前，国产厂商凭借与电网公司的深度联合研发，已在这一领域占据主导，进口品牌市场份额极低。

• 中低端市场： 面临电子式互感器的激烈竞争。在110kV及以下电压等级，由于成本敏感度极高，基于罗氏线圈的低压电子式互感器在价格上更具优势，挤压了光学互感器的商业化空间。

3.3 应用场景：特高压与数字化双轮驱动

根据行业调研，目前光学电压互感器的最大增量市场来自特高压直流输电工程。在换流站中，直流电压的测量传统上依赖阻容分压器，体积庞大且精度随温度变化明显。光学互感器的无感测量特性使其成为直流电压测量的理想选择 。此外，城市电网的“地下变电站”和“全户内站”对设备小型化、无油化的要求，也为光学互感器开辟了细分市场。

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