[发明专利]夹角式双光纤弧光检测探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测装置，尤其涉及用于针对电力系统中的电弧声音和电弧弧光进行同时探测的夹角式双光纤弧光检测探头。

背景技术

现今社会，电力系统不断发展，电力系统常见的故障有：过压、过流、短路以及电弧，其中电弧对设备以及人身安全产生的危害性最大。

现有的弧光检测探头主要是基于光纤传感器的，生产厂家国外的有ABB、Littelfuse、Schneider、VAMP以及GeneralElectric，国内的主要以南京五石金传感技术有限公司为主。这几家公司的产品大多采用电弧闪烁时的光信号进行检测，而忽略弧光闪烁事件发生时伴随的声音信号。仅仅在GeneralElectricCompany设计的弧光传感器中采用的是声光检测，但是该系统采用的是双光纤并排平行放置的结构。由光纤传感器的相关文献资料可知，这种并排平行放置的双光纤结构会限制其灵敏度的提高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种夹角式双光纤弧光检测探头，包括：前置套管、膜片、发射光纤、接收光纤、光纤固定支架、后置套管、光源和光信号探测器；所述发射光纤与所述光源相连接，所述接收光纤与所述光信号探测器相连接，所述光源发出的光信号通过所述发射光纤射向所述膜片，经所述膜片反射进入所述接收光纤被所述光信号探测器所探测；所述膜片能够感应电弧所产生的声音信号而产生相应的振动，从而改变光信号探测器接收到的所述光源所发出的光信号的强度；所述前置套管、光纤固定支架、后置套管中的至少一个采用掺有荧光物质的材料制成，所述荧光物质能够将电弧所产生的弧光转换为与之相对应的荧光信号，从而改变光信号探测器接收到的所述荧光信号的强度。

在上述技术方案中，膜片的厚度为1-3μm，表面镀金。

在上述技术方案中，所述膜片的一面与所述发射光纤的发射端和所述接收光纤的接收端距离10～100μm。

在上述技术方案中，所述光纤固定支架为圆台状，其两侧的侧面上对称设有导纤槽，分别用来将所述发射光纤与所述接收光纤固定于所述导纤槽，以使得所述发射光纤的发射端与所述接收光纤的接收端之间呈30～90度的夹角。

在上述技术方案中，所述发射光纤和接收光纤为双芯塑料光纤，芯径为980μm，外径为1000μm，数值孔径为0.5。

在上述技术方案中，前置套筒具有导声与导光的作用，前置套筒与膜片之间进一步固定设置有防尘过滤网。

在上述技术方案中，后置套管为一体结构，包括套管和尾管，其中套管上设置有导光孔和注胶孔。

在上述技术方案中，所述导光孔等间距地分布在套管上，以使得电弧弧光能够直接穿过所述导光孔进入所述接收光纤。

在上述技术方案中，所述注胶孔均匀分布于套管的左端和右端，通过所述注胶孔向后置套管内注入液体胶水以完成后置套管内部件的粘结固定。

本发明取得了以下技术效果：

采用夹角式双光纤结构，基于强度反射型光纤传感器进行设计，能够同时检测电弧弧光闪烁事件发生时的声音信号以及光信号，系统灵敏度高，并且能够实现自检功能。

附图说明

图1是本发明弧光检测探头的分解视图；

图2是本发明弧光检测探头的外部结构示意图；

图3是本发明弧光检测探头的前置套管结构示意图；

图4是本发明弧光检测探头的膜片结构示意图；

图5是本发明弧光检测探头的光纤支架结构示意图；

图6是本发明弧光检测探头的后置套管结构示意图；

其中：

1、前置套管；1a、端面；

2、防尘过滤网；3、膜片；

4、光纤固定支架；5a、发射光纤；

5b、接收光纤；6、光纤；

7、注胶孔；8、导光孔；

9、后置套管；9a、套管；

9b、尾管；10、支架；

11、出纤孔；12、导纤槽；

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供一种夹角式双光纤弧光检测探头，其基于强度反射型光纤传感器进行设计，能够同时检测弧光闪烁事件发生时的声音信号以及光信号。

如图1-2所示，该夹角式双光纤弧光检测探头包括：前置套管1、膜片3、发射光纤5a、接收光纤5b、光纤固定支架4以及后置套管9。