用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头及检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，包括多组荧光光纤环路、光纤适配器、传输光纤、光纤接口以及感光器。本实用新型专利技术将多组荧光光纤环路布置在电气设备内，当电气设备内产生电弧放电时，产生的强烈的光辐射被环路中的荧光光纤探测到，利用荧光光纤侧面吸光而端面出光的特性，当环路中的荧光光纤接收到弧光的光辐照后将会在端面导出，通过光纤适配器和传输光纤将光传输至远端，再通过光纤接口耦合到感光器，感光器接收到信号后快速会发出电信号，通过控制单元发出动作信号给断路器，实现对故障的电气设备的切断与保护。本实用新型专利技术还涉及一种具有所述多环路光纤检测头的检测装置。

Multi loop optical fiber detection head and detection device for arc protection of electric equipment

The utility model provides a multi loop optical fiber detection head for arc protection of electric equipment, which comprises a plurality of groups of fluorescent optical fiber loops, an optical fiber adapter, a transmission optical fiber, an optical fiber interface and a photoreceptor. The utility model has the advantages of a plurality of groups of fluorescence optical fiber loop arranged in electrical equipment, electrical equipment when the arc discharge occurs when the light generated by intense radiation is in the loop optical fiber fluorescence detected by fluorescence optical fiber side light absorption and surface characteristics, when the loop in the fluorescence optical fiber receives the light irradiation of the arc in the end will be derived, through the optical fiber adapter and transmission fiber optical transmission to the remote, then through the optical fiber interface is coupled to the sensor, the photoreceptor receives the signal will quickly generate electrical signals through the control unit sends the action signal to the circuit breaker, and cut off protection for electrical equipment fault. The utility model also relates to a detection device with the multi loop optical fiber detection head.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及领域，具体而言涉及一种用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头及检测装置。
技术介绍
现代工业中，工业设备运行异常或故障通常表现出温度的异常变化。发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电器设备，在设备长期运行过程中，开关柜中的动静触点结合处和母线排连接处等部位因氧化、松动等因素造成接触电阻过大而发热，形成一个恶性循环，而这些发热部位就成为了故障事故发生的隐患，一旦发生电器设备安全问题，将造成巨大的经济损失。由于开关柜为密封的状态，无法直观看到内部运行状况；而开关柜一旦运行，很难出现停电的状况，因此也无法进行停电状态下的人工巡查；电阻式传感器由于本身带电和传输线路带电，在紧凑的开关柜内，要实现系统可靠绝缘监测困难重重，因此导致也无法直接在高压开关柜内部使用。目前常用的手持式红外热成像仪是一种非接触式测量手段，需人工操作，无法实现不间断在线测量，感测的是待测物体表面的辐射热能值，易受温度、气氛、污染和干扰等因素的影响，对于高压开关柜运行过程中内部的真实温度情况无法反映。光纤光栅温度在线监测系统能同时满足绝缘性、接触式、长期运行、实时监测高压开关柜内部过热点的条件，具有极高的可靠性和安全性，能在事故酝酿的初期阶段发现隐患，并可可以实时的监视设备运行状况，为维修、更换提供可靠的依据，实现高压开光柜的预知维修。但现有的光纤光栅温度在线监测系统通常采用单点检测，需要在高压开关柜内布设很多测量点，对于柜内部本身就复杂的结构来说，这是不希望的，同时采用裸纤检测容易导致环路烧坏。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种可靠性高并且可实现多点环路检测的用于弧光保护的多环路光纤检测头及检测装置。本技术的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。为达成上述目的，本技术提出一种用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，包括多组荧光光纤环路、光纤适配器、传输光纤、光纤接口以及感光器，其中：多组荧光光纤环路，设置在电气设备内部，被设置用于探测电气设备内部产生的光辐射；光纤适配器，与所述多组荧光光纤环路连接；传输光纤，其一端与光纤适配器连接，被设置用于将荧光光纤环路探测到的光传输到远端；光纤接口，被设置成与所述传输光纤的另一端连接，用于将光耦合到感光器；感光器，与所述光纤接口连接，用于根据所接收到的光进行光电转换并输出电信号。进一步的实施例中，所述感光器为光电池。进一步的实施例中，所述传输光纤为塑料光纤、玻璃光纤或石英光纤中的一种。进一步的实施例中，所述多组荧光光纤环路平行地设置在电气设备内并且均位于同一平面上布置。进一步的实施例中，所述荧光光纤环路的数量根据光纤适配器的接口配置。进一步的实施例中，所述电气设备为电气开关柜、电气控制柜或配电柜。根据本技术的改进，还提出一种用于电气设备弧光保护的检测装置，包括前述的检测头，还包括：与检测头的感光器连接的控制单元；与控制单元连接的断路器，该断路器接入在电气设备内用于通过其通断状态的变化实现对故障电气设备的切断；其中，所述控制单元被设置成响应于所述感光器发出的电信号，发出控制信号至所述断路器，控制器断开。由以上技术方案可知，本技术提出的用于弧光保护的多环路光纤检测头及检测装置，将荧光光纤环路布置在电气设备内，当电气设备内产生电弧放电时，产生的强烈的光辐射被环路中的荧光光纤探测到，利用荧光光纤侧面吸光而端面出光的特性，当环路中的荧光光纤接收到弧光的光辐照后将会在端面导出，通过光纤适配器和传输光纤将光传输至远端，再通过光纤接口耦合到感光器，感光器接收到信号后快速会发出电信号，通过控制单元发出动作信号给断路器，实现对故障的电气设备的切断与保护。可见，利用本技术的多环路荧光光纤可以迅速地探测到弧光的产生，并且荧光光纤通过环路布置并利用其侧面吸光而端面出光的特性可以实现对电气柜内多角度、多方位的弧光检测，而无需如现有技术那样多上下、作用、前后等多个方向的位置布置很多个检测点，实现面的检测。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本技术的各个方面的实施例，其中：图1是根据本技术某些实施例的用于弧光保护的多环路光纤检测头的结构示意图。图2是根据本技术某些实施例的用于弧光保护的检测装置的结构示意图。具体实施方式为了更了解本技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1所示，根据本技术的实施例，一种用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，包括多组荧光光纤环路（1a、1b、1c）、光纤适配器2、传输光纤3、光纤接口4以及感光器5。多组荧光光纤环路（1a、1b、1c），设置在电气设备内部，被设置用于探测电气设备内部产生的光辐射。光纤适配器2，与所述多组荧光光纤环路（1a、1b、1c）连接。传输光纤3，其一端与光纤适配器2连接，被设置用于将荧光光纤环路探测到的光传输到远端。光纤接口4，被设置成与所述传输光纤3的另一端连接，用于将光耦合到感光器。感光器5，与所述光纤接口4连接，用于根据所接收到的光进行光电转换并输出电信号。在一些例子中，所述感光器5为光电池。结合图1所示，本技术的上述检测头部件，利用多组的荧光光纤环路布置在电气设备内，当电气设备内产生电弧放电时，产生的强烈的光辐射被环路中的荧光光纤探测到，利用荧光光纤侧面吸光而端面出光的特性，当环路中的荧光光纤接收到弧光的光辐照后将会在端面导出，通过光纤适配器和传输光纤将光传输至远端，再通过光纤接口耦合到感光器，感光器接收到信号后快速会发出电信号，结合图2所示，控制单元根据这样的电信号而发出动作信号给断路器，实现对故障的电气设备的切断与保护。在图1所示的例子中，示例性地绘示了3路荧光光纤环路，应当理解，根据本技术的实施例的教导，更多或者更少的荧光光纤环路可以被布置在电气设备内，充分利用荧光光纤侧面吸光而端面出光的特性，以实现弧光的实时、远程检测。作为可选的方案，所述传输光纤3可以为塑料光纤、玻璃光纤或石英光纤中的一种。所述荧光光纤环路的数量根据光纤适配器2的接口配置。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，其特征在于，包括多组荧光光纤环路、光纤适配器、传输光纤、光纤接口以及感光器，其中：多组荧光光纤环路，设置在电气设备内部，被设置用于探测电气设备内部产生的光辐射；光纤适配器，与所述多组荧光光纤环路连接；传输光纤，其一端与光纤适配器连接，被设置用于将荧光光纤环路探测到的光传输到远端；光纤接口，被设置成与所述传输光纤的另一端连接，用于将光耦合到感光器；感光器，与所述光纤接口连接，用于根据所接收到的光进行光电转换并输出电信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，其特征在于，包括多组荧光光纤环路、光纤适配器、传输光纤、光纤接口以及感光器，其中：多组荧光光纤环路，设置在电气设备内部，被设置用于探测电气设备内部产生的光辐射；光纤适配器，与所述多组荧光光纤环路连接；传输光纤，其一端与光纤适配器连接，被设置用于将荧光光纤环路探测到的光传输到远端；光纤接口，被设置成与所述传输光纤的另一端连接，用于将光耦合到感光器；感光器，与所述光纤接口连接，用于根据所接收到的光进行光电转换并输出电信号。2.根据权利要求1所述的用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，其特征在于，所述感光器为光电池。3.根据权利要求1所述的用于电气设备弧光保护的多环路光纤检测头，其特征在于，所述传输光纤为塑料光纤、玻璃光纤或石英光纤中的一种。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：司徒桂平，李泰白，
申请(专利权)人：南京鸿照科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32