[发明专利]一种高可靠电弧光探头

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电弧光检测设备技术领域，具体说是一种高可靠电弧光探头。

背景技术

电力系统由于各种的短路原因可引起弧光，弧光的产生是空气中高阻抗电流放电的过程，通常伴随巨大的光能和热能释放。在一条短时耐受电流25kA和电弧电压600V的20kV系统中，故障电弧释放的能量约40.5MJ。这个能量可在1S内使40公斤的铁熔化；高温造成的气体膨胀可达67000倍，直接熔毁开关柜甚至整套机组，产生的冲击波会以300m/s的速度爆发，伤害现场工作人员，造成财产损失。灵敏地探测弧光并及时快速切断故障源对于保证电力安全运行有重要意义。

目前常见的探测弧光技术主要有：1）环形塑料光纤技术，一般用部分裸露的塑料光纤通过特定的盘绕实现光的耦合；主要问题是，光耦合效率很差，灵敏度极低，同时无法有效滤除可见光和其它非弧光光源的干扰，其次工程实施时光纤盘绕的差异也会影响传感效果，造成工程实施难度大，容易拒动或误动。2）采用定向光学探头，这种探头的光学玻璃一般是类平面结构，只能探测垂直于镜面的特定方向的光；其它方向不灵敏甚至完全无法探测，造成有故障发生时很容易不响应从而引起拒动。3）采用半球形的光学探头，这种探头的光学玻璃一般是半球形结构，最大可以探测180度的范围，但目前这种探头内无法放置滤波片，因此无法有效规避可见光和其它非弧光光源的干扰，造成可见光等干扰光照射时很容易误判为弧光。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种高可靠电弧光探头。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高可靠电弧光探头，包括感光头、传输光纤连接座和聚光柱，所述感光头为透紫外光学玻璃制成的一端封闭另一端开口的中空玻璃管，所述感光头中空玻璃管的内壁表面涂布有荧光层，所述聚光柱设于所述中空玻璃管的中空内腔中，所述传输光纤连接座的一端设有连接传输光纤的光纤接口，所述感光头开口端固定连接在所述传输光纤连接座上，通过所述传输光纤连接座使所述感光头中的聚光柱与传输光纤连通。

本发明进一步的设计方案中，上述荧光层采用铕激活氧化钇，在紫外光照射下产生红色的光。

本发明进一步的设计方案中，上述聚光柱为具有芯层和外层的圆柱棒状，外层由聚四氟乙烯材料组成，折射率为1.38~1.42，芯层由透明高分子聚合物光学材料制成，折射率为1.49~1.53。

本发明进一步的设计方案中，上述荧光层采用紫外光激发的蓝光荧光粉，所述聚光柱的芯层掺杂有紫外光或蓝光激发的红光荧光粉。

本发明进一步的设计方案中，上述传输光纤连接座上的光纤接口为标准ST光纤接口。

本发明进一步的设计方案中，上述聚光柱与所述传输光纤连接座之间还设有干扰光滤光片。所述干扰光滤光片为红光带通滤光片。

本发明进一步的设计方案中，上高可靠电弧光探头还包括固定板，所述固定板套设于所述传输光纤连接座的中部，通过光纤接口端的螺母固定于所述传输光纤连接座上，所述固定板上设有安装电弧光探头的固定孔。

本发明具有以下突出的有益效果：

本发明的高可靠电弧光探头可以灵敏探测所需频带的光，对干扰光有明显抑制作用，同时对入射方向不敏感，可以探测到广阔范围的入射光，可有效解决现有技术方案对入射方向敏感和有效光探测不灵敏问题。

附图说明

图1是本实施例中高可靠电弧光探头的结构示意图；

图2是本实施例中高可靠电弧光探头的轴面截面剖视图；

图中，1-感光头，2-传输光纤连接座，3-干扰光滤光片，4-光纤接口，5-固定板，6-固定孔，7-螺母，8-聚光柱。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明:

实施例 1