開關柜一次設備弧光檢測傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及開關柜一次設備弧光檢測傳感器，屬于電力系統弧光保護傳感技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著國內電力工業的高速發展，中低壓開關柜的應用數量越來越多，開關柜內部電弧光短路是一種頻發性、災難性故障，越來越嚴重地威脅著電力設備的安全運行。開關柜內部的電弧短路故障，往往由于沒有得到及時清除，發展成為中低壓母線故障，造成供電系統失穩、大面積停電、開關設備嚴重燒毀等災難性后果，甚至造成人身傷亡事故。所以，分析和研究開關柜弧光短路故障引發的母線故障的原因及影響因素，進而采取有效的保護措施，具有非常重要的現實意義。目前常用的方法是采用弧光傳感器對開關柜內部的電弧進行監測，但是現有使用的弧光傳感器存在許多問題，一是電路結構復雜，生產成本較高，二是弧光傳感器的監測效果不好，容易使電弧短路故障不及時清除，造成事故的發生。
【發明內容】
[0003]根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的問題是:提供一種結構簡單，使用方便，能夠準確監測開關柜內的電弧短路故障，避免電力事故的發生，保證電力設備安全運行的開關柜一次設備弧光檢測傳感器。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:該開關柜一次設備弧光檢測傳感器包括光纖探頭，光纖探頭上安裝分光片和濾波片，光纖探頭連接光電管，光電管連接光電轉換電路，光電轉換電路連接電壓輸出端；其中，所述的光電轉換電路包括電連接的信號整形濾波電路、信號放大電路和電流電壓轉換電路。
[0005]其中，光電管D3的陽極接地，光電管D3的陰極連接運算放大器U3B的負輸入端，電容C9和電阻R8的串聯支路與電容Cll和電阻R9并聯后一端接地，另一端連接運算放大器U3B的正輸入端，運算放大器U3B的負輸入端和輸出端之間連接電阻R14和電容C15的并聯支路，運算放大器U3B輸出端通過電阻R13連接運算放大器U3A的負輸入端，運算放大器U3A輸出端通過電阻R12連接電壓輸出端，運算放大器U3A的負輸入端和輸出端之間設置電阻R15，運算放大器U3A的正輸入端通過電阻Rl I和電阻R7后接電源，電阻Rll和電阻R7的公共端通過電阻RlO接地，電阻RlO兩端并聯電容C12，電阻Rll與運算放大器U3A正輸入端的公共端通過電容C13接地，運算放大器U3A的8腳接電源，運算放大器U3A的8腳通過電容ClO接地，運算放大器U3A的4腳接地，電阻R12和電壓輸出端的公共端通過電容C14接地。
[0006]工作時，開關柜一次設備弧光檢測傳感器通過光纖探頭接收外界的光照射，并通過分光片和濾波片照射到光電管上，光電管會產生光電流傳至后方電路部分，引起輸送電壓的變化。
本發明的有益效果是:開關柜一次設備弧光檢測傳感器能夠有效準確的監測開關柜內的電弧短路故障，方便工作人員及時做出故障的處理，避免出現供電系統失穩、大面積停電以及開關設備嚴重燒毀等事故問題，保證了電力設備安全運行；本發明結構簡單，使用方便，生產成本低，對弧光成分的特征光具有良好的感應采集能力，具有較強的實用性和推廣價值。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的結構原理圖；
圖2為本發明的電路原理圖。
[0008]圖中:1分光片；2濾波片；3光纖探頭；4光電轉換電路；5信號整形濾波電路；6信號放大電路；7電流電壓轉換電路；8電壓輸出端；D3光電管；U3A、U3B運算放大器；R7、R8、R9、R1、Rll、R12、R13、R14、R15 電阻；C9、C1、Cll、C12、C13、C14、C15 電容。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步描述。
[0010]如圖1、圖2所示，該開關柜一次設備弧光檢測傳感器包括光纖探頭3，光纖探頭3上安裝分光片I和濾波片2，光纖探頭3連接光電管D3，光電管D3的陽極接地，光電管D3的陰極連接運算放大器U3B的負輸入端，電容C9和電阻R8的串聯支路與電容Cll和電阻R9并聯后一端接地，另一端連接運算放大器U3B的正輸入端，運算放大器U3B的負輸入端和輸出端之間連接電阻R14和電容C15的并聯支路，運算放大器U3B輸出端通過電阻R13連接運算放大器U3A的負輸入端，運算放大器U3A輸出端通過電阻R12連接電壓輸出端8，運算放大器U3A的負輸入端和輸出端之間設置電阻R15，運算放大器U3A的正輸入端通過電阻Rll和電阻R7后接電源，電阻Rll和電阻R7的公共端通過電阻RlO接地，電阻RlO兩端并聯電容C12，電阻Rll與運算放大器U3A正輸入端的公共端通過電容C13接地，運算放大器U3A的8腳接電源，運算放大器U3A的8腳通過電容ClO接地，運算放大器U3A的4腳接地，電阻R12和電壓輸出端8的公共端通過電容C14接地。
[0011]本發明的工作原理是:光纖探頭3接收外界弧光，通過分光片I和濾光片2的作用將弧光照射到光電管D3上，通過光電管D3將光信號轉換為電流信號，電流信號通過運算放大器U3B及外圍電路組成的濾波整形電路進行信號處理后，再經過電阻R13和運算放大器U3A及外圍電路進行信號放大和電流電壓轉換，最后輸出端的電壓通過運算放大器U3A的輸出端進行輸出。
【主權項】
1.開關柜一次設備弧光檢測傳感器，其特征在于:它包括光纖探頭(3)，光纖探頭(3)上安裝分光片(I)和濾波片(2 )，光纖探頭(3 )連接光電管(D3 )，光電管(D3 )連接光電轉換電路(4 )，光電轉換電路(4 )連接電壓輸出端(8 );其中，所述的光電轉換電路(4 )包括電連接的信號整形濾波電路(5)、信號放大電路(6)和電流電壓轉換電路(7)。2.根據權利要求1所述的開關柜一次設備弧光檢測傳感器，其特征在于:所述的光電管(D3)的陽極接地，光電管(D3)的陰極連接運算放大器(U3B)的負輸入端，電容(C9)和電阻(R8)的串聯支路與電容(Cll)和電阻(R9)并聯后一端接地，另一端連接運算放大器(U3B)的正輸入端，運算放大器(U3B)的負輸入端和輸出端之間連接電阻(R14)和電容(C15)的并聯支路，運算放大器(U3B)輸出端通過電阻(R13)連接運算放大器(U3A)的負輸入端，運算放大器(U3A)輸出端通過電阻(R12)連接電壓輸出端(8)，運算放大器(U3A)的負輸入端和輸出端之間設置電阻(R15)，運算放大器(U3A)的正輸入端通過電阻(Rll)和電阻(R7)后接電源，電阻(Rl I)和電阻(R7)的公共端通過電阻(RlO)接地，電阻(RlO)兩端并聯電容(C12)，電阻(Rll)與運算放大器(U3A)正輸入端的公共端通過電容(Cl3)接地，運算放大器(U3A)的8腳接電源，運算放大器(U3A)的8腳通過電容(ClO)接地，運算放大器(U3A)的4腳接地，電阻(R12)和電壓輸出端(8)的公共端通過電容(C14)接地。
【專利摘要】本發明涉及開關柜一次設備弧光檢測傳感器，屬于電力系統弧光保護傳感技術領域，它包括光纖探頭（3），光纖探頭（3）上安裝分光片（1）和濾波片（2），光纖探頭（3）連接光電管（D3），光電管（D3）連接光電轉換電路（4），光電轉換電路（4）連接電壓輸出端（8）；所述的光電轉換電路（4）包括電連接的信號整形濾波電路（5）、信號放大電路（6）和電流電壓轉換電路（7）。本發明結構簡單，使用方便，能夠準確監測開關柜內的電弧短路故障，避免電力事故的發生，保證電力設備安全運行。
【IPC分類】G01R31/02
【公開號】CN105067941
【申請號】CN201510525386
【發明人】王德全, 吳紹武, 謝健鋒, 王學強, 樊燕軍, 王東陽, 朱超, 陳凱
【申請人】江蘇省電力公司淮安供電公司, 國家電網公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月25日