现代电网发展的第一个特点是大容量、高电压。国外输变电设备电压已达１０００ｋＶ，我国从１９世纪８０年代开始进入大电网、超高压时期，输变电设备电压已达５００ｋＶ。最近，西北地区黄河上游水电深度开发已经开始，国家电力公司已批准建设我国兴建第一条７５０ｋＶ输电线路。随着电压等级的不断提高，传统高压测试设备，如：电磁式电压、电流互感器的绝缘问题日益突出。
现代电网发展的第二个特点是小型、紧凑化。由于信息化社会进一步发展，大城市对电力的需求持续增加，必须将高电压引入到城市中心才能满足这种持续增加的需要。上世纪末日本已将５００ｋＶ系统引入城市中心部位，由于城市中心人口密集，变电站等电力设备的建设用地受到限制，所以将５００ｋＶ变电站建在高层建筑地下，有效地利用了空间。随着高电压引入城市等负荷中心，迫切要求高电压设备，如断路器、变压器、互感器、隔离开关等的小型化。 现代电网发展的第三个特点是输配电系统自动化，即电网运行的保护、控制、监测、故障预测、通讯和记录的自动化。随着计算机的广泛应用，通讯技术、传感技术的飞跃发展，电力系统控制保护技术也发生了重大变化，传统的电磁式继电保护正在向微处理机分级监控保护转变，在电网中心系统管理下，实现分级管理，组成智能化远动终端。电流、电压传感器在电力系统控制保护和监控中起枢纽作用，因此，现代电网的发展对电流、电压互感器不仅提出了小型化、高可靠性的要求，还要求它具有高、低压完全隔离、抗电磁干扰性能好、频带宽及无铁磁饱和等优点。
１ 电磁式电流、电压互感器
长期以来，在高压电器成套设备及电网中，借助电磁式电流、电压互感器来获得测量、保护信号，这种方法有如下几个缺点：
（１）它是按机电式继电器的要求设计的（比如电流互感器要求输出５Ａ或１Ａ；而电压互感器要求输出１００Ｖ），故这种电流互感器、电压互感器需要大的功率输入，功率损耗大，体积亦大；
（２）笨重且价贵。随着输电电压等级的提高，为保证良好绝缘而增大尺寸，故随着电压等级提高，传统的电流、电压互感器体积与成本会成倍增加；
（３）测量使用场合要求信号传递有足够的精度，而在保护场合又要求信号具有大的动态范围。电磁式电流互感器因受铁芯磁饱和限制，通常在使用时，将测量用电流互感器与保护用电流互感器分开处理；
（４）当短路电流过大，致使电流互感器铁芯饱和而使电流信号畸变，因此需要复杂而昂贵的保护装置将畸变的信号修正到它原来的形状；
（５）传统的电流互感器、电压互感器以内部充油的方式来提高绝缘电压，由于密封工艺的难度，经常会发生漏电。
由于上述缺点，在现代电网中，智能化高压电器中继续使用它已不太适合，即传统的电流、电压互感器应向现代电流、电压互感器发展。与传统的电磁式互感器相比，现代高压电流、电压互感器没有铁磁饱和，传输频带宽，具有优良的抗干扰性能，其二次容量仅０．１～５ＶＡ，因此尺寸小、重量轻。
２ 新型电压传感器
２.１ 光电电压传感器（ＯＶＴ）
外加电场引起介质折射率改变的现象称电光效应。折射率对应电场的函数关系表示为：
ｎ＝ｎ０＋ｂＥ＋ｂ１Ｅ２＋…… 式中第一项ｎ０与电场无关，为弱电场下的折射率；第二项表示折射率与电场一次方成正比，称一次电光效应（Ｐｏｃｋｅｌｓ效应）。一次电光效应只存在于不具有对称中心的２０类点群中，也就是说，压电晶体一定具有一次电光效应。 ＫＤＰ类晶体在室温下属４２ｍ点群，单轴晶体光轴为Ｃ轴。加电场后，由于电光效应引起ＫＤＰ晶体折射率椭球参数的改变，如果外电场平行于ｘ３轴，Ｅ＝Ｅ３，则得到如下折射率椭球方程：
Ｂ１１０ｘ１２＋Ｂ１１０ｘ２２＋Ｂ３３０ｘ３２＋２ｒ６３Ｅ３ｘ１ｘ２＝１
（１）
（１）式中交叉项ｘ１ｘ２表明折射率椭球的形状和方位均发生变化，即椭球绕ｘ３轴旋转了α角度。（１）式经过坐标变换后，可得到： ＋＋＝１
（２）
式中：
ｘ１＝αｉｊｘｊ
（ｉ，ｊ＝１２３） ｎ１＝ｎ０－ｎ０３ｒ６３Ｅ３ ｎ２＝ｎ０＋ｎ０３ｒ６３Ｅ３ ｎ３＝ｎｅ 在Ｅ３的电场作用下，ＫＤＰ晶体由单轴晶体变成双轴晶体，折射率椭球在ｘ１ｘ２平面切面由圆变成椭圆，见图１中虚线图形。
图２是Ｐｏｃｋｅｌｓ效应测量电压原理图，电场沿Ｚ方向，线偏振光传播沿Ｚ方向时，不存在自然折射率影响，温度稳定系数较好，而且电光效应引起的相位延迟大，其相位延迟为
φ＝ｎ０３ｒ６３Ｅ３ｌ＝ｎ０３ｒ６３Ｖ＝π （３） 式中：
ｌ为ＫＤＰ片厚；
ｄ为ＫＤＰ施加电压方向的长度；
Ｖπ为半波电压，Ｖπ＝•（因采用纵场电光效应，所以ｌ＝ｄ）； ｒ６３为ＫＤＰ纵向效应的一次电光系数。
通过检偏器后
