[发明专利]一种基于编码脉冲信号的双光纤弧光探测传感器

说明书

本发明公开了一种基于编码脉冲信号的双光纤弧光探测传感器，包括2个结构相同的弧光探头、以及与2个弧光探头通过光纤连接的光电检测模块；所述光电检测模块生成编码光脉冲信号，并将所述编码光脉冲信号通过光纤发送至所述弧光探头，弧光探头检测的光信号在通过光纤发送回光电检测模块，光电检测模块将接收的光信号和所述编码光脉冲信号进行对比分析是否存在弧光信号和光纤是否发生断线。本发明采用编码光脉冲信号可对光纤断线进行实时检测，避免了干扰信号的影响，后续数据分析更精确，避免误报警的现象，从而避免弧光保护装置拒动。

技术领域

本发明属于电力保护装置技术领域，特别是涉及一种基于编码脉冲信号的双光纤弧光探测传感器。

背景技术

近年来，随着国内电力工业的高速发展，中低压开关柜的应用数量越来越多。开关柜作为母线上的一个节点，是整个线路绝缘的薄弱环节，绝缘故障高发。开关柜内部电弧光短路是一种频发性、灾难性故障，越来越严重地威胁着电力设备的安全运行。开关柜内部的电弧短路故障，往往由于没有得到及时清除，发展成为中低压母线故障，造成供电系统失稳、大面积停电、开关设备严重烧毁等灾难性后果，甚至造成人身伤亡事故。所以，采取有效的弧光保护措施，对提高电力系统的安全性，具有重大意义。

开关柜弧光保护系统在探测出弧光时，可以在极短的时间内切断回路，从而保证电力设备的安全。因此，设计弧光探测传感器实现对弧光保护非常重要。弧光探测传感器通过检测产生弧光时的可见光或紫外光谱，判断弧光的产生；传感器的接收端和探头之间通过光纤连接，但是由于光纤断线时也会产生“假”弧光被接收端检测，进而造成报警或切断回路的现象，并且在光纤断线后，传感器失效，给后续工作人员维修带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于编码脉冲信号的双光纤弧光探测传感器，该传感器通过编码脉冲信号不仅能实现对弧光检测，还可检测出光纤断线现象。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于编码脉冲信号的双光纤弧光探测传感器，包括2个结构相同的弧光探头、以及与2个弧光探头通过光纤的光电检测模块；

所述光电检测模块生成编码光脉冲信号，并将所述编码光脉冲信号通过光纤发送至所述弧光探头，弧光探头检测的光信号在通过光纤发送回光电检测模块，光电检测模块将接收的光信号和所述编码光脉冲信号进行对比分析是否存在弧光信号和光纤是否发生断线。

进一步地，所述弧光探头包括基座、U型导光器件、光学玻璃罩和非标ST接口，U型导光器件和非标ST接口连接且安装在基座的两侧，光学玻璃罩安装在基座上并将所述U型导光器件包覆在内。

进一步地，所述光学玻璃罩内填充有荧光材料。

进一步地，根据所述荧光材料不同可将所述弧光探头分为紫外弧光探头和全光谱探头。

进一步地，所述光电检测模块包括加载数据处理模块的控制器、以及与控制器连接的光电转换模块和光电驱动发送模块；所述光电驱动发送模块连接有2个发光器，根据控制器发送的编码信号生成不同的发光器控制信号，控制发光器生成编码光脉冲信号；所述光电转换模块接收所述弧光探头返回的光信号，并将光信号转化为电信号发送给控制器，控制器内的数据处理模块将电信号与编码信号进行对比判断是否存在弧光信号和光纤是否发生断线。

进一步地，所述控制器采用STM8单片机。

进一步地，所述控制器连接有报警装置，当检测到弧光信号或光纤断线时启动报警装置报警。

进一步地，所述光纤采用单纤双芯的塑料光纤线。

进一步地，将接收的光信号和所述编码光脉冲信号进行对比分析具体是指：

光信号与编码光脉冲信号相同，则为无弧光信号且光纤正常；