[发明专利]中低压开关柜及其弧光保护方法、装置及应用方法和传感器

权利要求书

1.一种弧光保护装置，其特征在于：包括光信号采集单元（3）、主控单元（4）以及用于采集获取目标开关柜内的可见光信号和紫外光信号的弧光传感器单元（5），所述弧光传感器单元（5）的输出端通过光信号采集单元（3）和主控单元（4）相连，所述弧光传感器单元（5）包括双通道多频谱弧光传感器，所述双通道多频谱弧光传感器用于采集获取目标开关柜内的可见光信号和紫外光信号，所述主控单元（4）用于判断采集得到的可见光信号和紫外光信号的强度超过预设门槛值是否同时成立，如果同时成立则判定发生弧光故障并输出跳闸保护信号；所述双通道多频谱弧光传感器包括光电转换器（2），以及带有可见光输出光纤（11）和紫外光输出光纤（12）的球面感光体（1），所述可见光输出光纤（11）和紫外光输出光纤（12）位于球面感光体（1）内的断面设于球面感光体（1）的光线汇聚焦点上，且所述紫外光输出光纤（12）的断面处带有紫外光滤片（13），所述光电转换器（2）包括相互连接的光敏元件单元（21）和信号处理单元（22），所述光敏元件单元（21）的输入端分别与可见光输出光纤（11）和紫外光输出光纤（12）的输出端相连，所述光敏元件单元（21）为将两个光敏元件封装一体的双窗口光敏元件，其中一个光敏元件的输入端与可见光输出光纤（11）的光路连通，另一个光敏元件的输入端与紫外光输出光纤（12）的光路连通。

2.根据权利要求1所述的弧光保护装置，其特征在于：所述可见光输出光纤（11）和紫外光输出光纤（12）的端部均设有光纤接头（14），所述光敏元件单元（21）带有两个接头母座（210），所述光纤接头（14）各与一个接头母座（210）插接连接。

3.根据权利要求2所述的弧光保护装置，其特征在于：所述接头母座（210）上带有用于在未使用时封堵接头母座（210）的黑色封堵帽。

4.根据权利要求1所述的弧光保护装置，其特征在于：所述光信号采集单元（3）包括可见光采集模块（31）、可见光信号处理模块（32）、紫外光采集模块（33）、紫外光信号处理模块（34）以及AD转换模块（35），所述AD转换模块（35）的输出端和主控单元（4）相连，所述AD转换模块（35）包括两路输入端，且一路输入端通过可见光信号处理模块（32）、可见光采集模块（31）和双通道多频谱弧光传感器的可见光输出端相连、另一路输入端通过紫外光信号处理模块（34）、紫外光采集模块（33）和双通道多频谱弧光传感器的可见光输出端相连。

5.根据权利要求1所述的弧光保护装置，其特征在于：所述主控单元（4）被编程或配置以执行下述步骤：通过弧光传感器单元（5）采集获取目标开关柜内的可见光信号和紫外光信号，判断采集得到的可见光信号和紫外光信号的强度超过预设门槛值是否同时成立，如果同时成立则判定发生弧光故障并输出跳闸保护信号。

6.一种权利要求1～5中任意一项所述弧光保护装置的应用方法，包括进行弧光保护的步骤，其特征在于，所述进行弧光保护的详细步骤包括：通过弧光传感器单元（5）采集获取目标开关柜内的可见光信号和紫外光信号，判断采集得到的可见光信号和紫外光信号的强度超过预设门槛值是否同时成立，如果同时成立则判定发生弧光故障并输出跳闸保护信号。

7.一种权利要求1～5中任意一项所述弧光保护装置的应用方法，其特征在于，还包括通过主控单元（4）进行弧光保护装置自检的步骤，详细步骤包括：通过自检光源向弧光传感器单元（5）发出自检光，所述自检光中包含紫外光和可见光，所述自检光的强度小于短路弧光的强度使得自检光不会触发弧光保护装置的动作；主控单元（4）通过弧光传感器单元（5）采集获取目标开关柜内的可见光信号和紫外光信号，如果同时收到可见光信号和紫外光信号，则判定弧光保护装置自检通过；否则，如果未收到可见光信号则判定可见光通道故障，如果未收到紫外光信号则判定紫外光通道故障，如果同时未收到可见光信号和紫外光信号，则判定可见光通道和紫外光通道同时故障或者自检光源故障。

8.一种中低压开关柜，包括中低压开关柜本体，其特征在于，所述中低压开关柜本体中设有权利要求1～5中任意一项所述的弧光保护装置，或者所述中低压开关柜本体被编程或配置以执行权利要求6或7所述弧光保护装置的应用方法的步骤。