[發(fā)明專利]一種基于編碼脈沖信號的雙光纖弧光探測傳感器

在審

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112305455A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬繼春;黃華林;楊超
• 申請（專利權(quán)）人: 成都工百利自動化設(shè)備有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/54;G01R31/58
• 代理公司: 成都樂易聯(lián)創(chuàng)專利代理有限公司 51269
• 代理人: 趙何婷

本發(fā)明公開了一種基于編碼脈沖信號的雙光纖弧光探測傳感器，包括2個結(jié)構(gòu)相同的弧光探頭、以及與2個弧光探頭通過光纖連接的光電檢測模塊；所述光電檢測模塊生成編碼光脈沖信號，并將所述編碼光脈沖信號通過光纖發(fā)送至所述弧光探頭，弧光探頭檢測的光信號在通過光纖發(fā)送回光電檢測模塊，光電檢測模塊將接收的光信號和所述編碼光脈沖信號進行對比分析是否存在弧光信號和光纖是否發(fā)生斷線。本發(fā)明采用編碼光脈沖信號可對光纖斷線進行實時檢測，避免了干擾信號的影響，后續(xù)數(shù)據(jù)分析更精確，避免誤報警的現(xiàn)象，從而避免弧光保護裝置拒動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力保護裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于編碼脈沖信號的雙光纖弧光探測傳感器。

背景技術(shù)

近年來，隨著國內(nèi)電力工業(yè)的高速發(fā)展，中低壓開關(guān)柜的應(yīng)用數(shù)量越來越多。開關(guān)柜作為母線上的一個節(jié)點，是整個線路絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障高發(fā)。開關(guān)柜內(nèi)部電弧光短路是一種頻發(fā)性、災(zāi)難性故障，越來越嚴重地威脅著電力設(shè)備的安全運行。開關(guān)柜內(nèi)部的電弧短路故障，往往由于沒有得到及時清除，發(fā)展成為中低壓母線故障，造成供電系統(tǒng)失穩(wěn)、大面積停電、開關(guān)設(shè)備嚴重燒毀等災(zāi)難性后果，甚至造成人身傷亡事故。所以，采取有效的弧光保護措施，對提高電力系統(tǒng)的安全性，具有重大意義。

開關(guān)柜弧光保護系統(tǒng)在探測出弧光時，可以在極短的時間內(nèi)切斷回路，從而保證電力設(shè)備的安全。因此，設(shè)計弧光探測傳感器實現(xiàn)對弧光保護非常重要?；」馓綔y傳感器通過檢測產(chǎn)生弧光時的可見光或紫外光譜，判斷弧光的產(chǎn)生；傳感器的接收端和探頭之間通過光纖連接，但是由于光纖斷線時也會產(chǎn)生“假”弧光被接收端檢測，進而造成報警或切斷回路的現(xiàn)象，并且在光纖斷線后，傳感器失效，給后續(xù)工作人員維修帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于編碼脈沖信號的雙光纖弧光探測傳感器，該傳感器通過編碼脈沖信號不僅能實現(xiàn)對弧光檢測，還可檢測出光纖斷線現(xiàn)象。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于編碼脈沖信號的雙光纖弧光探測傳感器，包括2個結(jié)構(gòu)相同的弧光探頭、以及與2個弧光探頭通過光纖的光電檢測模塊；

所述光電檢測模塊生成編碼光脈沖信號，并將所述編碼光脈沖信號通過光纖發(fā)送至所述弧光探頭，弧光探頭檢測的光信號在通過光纖發(fā)送回光電檢測模塊，光電檢測模塊將接收的光信號和所述編碼光脈沖信號進行對比分析是否存在弧光信號和光纖是否發(fā)生斷線。

進一步地，所述弧光探頭包括基座、U型導(dǎo)光器件、光學玻璃罩和非標ST接口，U型導(dǎo)光器件和非標ST接口連接且安裝在基座的兩側(cè)，光學玻璃罩安裝在基座上并將所述U型導(dǎo)光器件包覆在內(nèi)。

進一步地，所述光學玻璃罩內(nèi)填充有熒光材料。

進一步地，根據(jù)所述熒光材料不同可將所述弧光探頭分為紫外弧光探頭和全光譜探頭。

進一步地，所述光電檢測模塊包括加載數(shù)據(jù)處理模塊的控制器、以及與控制器連接的光電轉(zhuǎn)換模塊和光電驅(qū)動發(fā)送模塊；所述光電驅(qū)動發(fā)送模塊連接有2個發(fā)光器，根據(jù)控制器發(fā)送的編碼信號生成不同的發(fā)光器控制信號，控制發(fā)光器生成編碼光脈沖信號；所述光電轉(zhuǎn)換模塊接收所述弧光探頭返回的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給控制器，控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)處理模塊將電信號與編碼信號進行對比判斷是否存在弧光信號和光纖是否發(fā)生斷線。

進一步地，所述控制器采用STM8單片機。

進一步地，所述控制器連接有報警裝置，當檢測到弧光信號或光纖斷線時啟動報警裝置報警。

進一步地，所述光纖采用單纖雙芯的塑料光纖線。

進一步地，將接收的光信號和所述編碼光脈沖信號進行對比分析具體是指：

光信號與編碼光脈沖信號相同，則為無弧光信號且光纖正常；