雷电流参数是防雷保护设计的基础。准确的雷电流实测参数既可以用于地区雷电大数据统计，为差异化防雷提供依据，又可以用于分析本次雷击故障位置、判断故障类型，指导单次事故检修。现有的雷电流测量功能单一，且测量装置在原理上都存在一定局限性，难以准确获取全面的雷电流参数。这导致仅有雷电流幅值和陡度等少数参数被大量统计应用，不利于制定完善的防雷保护方案。针对这一现状，本文基于法拉第磁致旋光效应，利用磁光材料对雷电流进行传感的天然绝缘、无带宽限制和无磁饱和的优势，研究输电线路雷电流测量中电流传感关键技术。本文结合输电线路的实际测量需求及雷击线路的暂态特性，从输电线路雷电流分布、御磁方法和传感单元灵敏度优化三个方面，对光学电流传感技术进行研究。
　　为解决现有传感单元布置理论对多功能雷电流测量技术支撑不足的问题，对杆塔和线路的雷电流分布特性进行研究，提出了兼有雷电流波形精确测量、故障参数测量和典型雷击故障类型判断三种功能的测量结构。该结构由波形传感单元和参数传感单元构成，两种单元以各自测量形式布置于杆塔上。计及杆塔自身对波形测量的干扰效应，建立了雷击杆塔的雷电流分布模型。通过研究杆塔内暂态行波传播过程对雷电流测量的影响，确定了波形传感单元测量形式。根据不同雷击情况下线路电流分布特点，确定了参数传感单元的测量形式，具有测量范围大、参数多的优点（包括线路雷电流和闪络电流的关键参数）。结合两种传感单元的测量形式特点和响应特征，提出了典型雷击类型的判断方法。
　　雷击输电线路时形成多分流通道产生的不同磁场，会给不同位置的传感单元带来干扰。为此，本文建立了波形传感单元和参数传感单元的御磁模型，并根据杆塔雷电流的磁场特征及传感单元的响应特性，分别提出了两种传感单元的空间御磁方法。建立了雷电流磁场干扰度模型，提出了传感单元的抗磁场干扰能力评价方法。有限元磁场仿真结果表明，当采用空间御磁方法进行雷电流测量时，传感单元抗磁场干扰能力能够得到明显提升。
　　针对点式光学电流传感单元灵敏度低的问题，提出了灵敏度优化方案。根据传感单元光路组成特点，建立了点式光学电流传感单元的灵敏度模型，揭示了灵敏度的影响因素。针对雷电流测量对两种传感单元的具体要求，分别从传感材料、尺寸和空间测量位置三方面对传感单元灵敏度进行研究，并结合温度、光耦合效率等影响因素对传感单元进行优化。线路磁场模型仿真验证了优化方案的有效性。
　　制定了波形传感单元和参数传感单元的设计方案，并对两种传感单元的传感性能进行了实验验证。对传感单元的光学器件及其参数进行了选择和设计。搭建了灵敏度、温度和冲击电流实验平台，并对传感单元响应性能进行了实验分析。结果表明，两种传感单元都能满足灵敏度和温度稳定性的要求，光学电流传感技术能够准确测量冲击电流幅值、陡度和波形等关键参数，为输电线路雷电流全波形测量和故障定位工作提供有效支撑。