[实用新型]一种断路器三相合闸同期性检测装置

说明书

本实用新型公开了一种断路器三相合闸同期性检测装置，主要是一种基于单一光路串联光纤布拉格光栅的断路器三相合闸同期性检测装置，包括ASE光源、单模光纤、光隔离器、环行器、光纤光栅解调仪、光纤布拉格光栅、工控机、光耦合器；ASE光源和光隔离器通过单模光纤连接，光隔离器和环行器通过单模光纤连接，环行器和光纤布拉格光栅连接，光纤光栅解调仪和环行器通过单模光纤连接，工控机和光纤光栅解调仪连接，所测的信号可以作为诊断断路器三相合闸同期性使用；本检测装置结构简单、检测精度高、抗电磁干扰能力强、损耗小，通过软硬件结合，有效提升检测的准确度和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电器设备的检测与故障诊断技术领域，具体涉及一种基于单一光路串联光纤布拉格光栅的断路器三相合闸同期性检测装置。

背景技术

断路器是电力系统中极其关键的设备，断路器的正常运行关系到电力系统的稳定和安全。三相同期性是短路器重要的机械特性参数之一，当三相同期性不在正常运行时间差内，会影响断路器的健康状况以及电力系统的稳定运行。因此，对断路器的同期性检测十分必要。通过压电式传感器等可以获得丰富的振动信号，对后续的信号进行处理可以计算得到三相合闸的时间差，得以检测三相同期性。

通过对现有的检测装置测试发现，传统电信号检测断路器触头同步方法只能在停电状态下进行，使用压电式传感器检测断路器的合闸振动判断同期性方法中，由于现场电磁环境复杂，这种方法易受高电压、大电流的影响而产生噪声，而且检测三相的合闸同期性需要三个压电式传感器，每个传感器都需要对应的电缆，安装接线复杂，精确度相对不高；因此，需要一种使用方便、检测精度高、可以在断路器带电状态下进行的一种断路器三相合闸同期性检测装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，设计一种断路器三相合闸同期性检测装置，使用光纤布拉格光栅进行振动检测，电磁干扰小，将光纤布拉格光栅和光耦合器串联后使用可以同时检测三相的振动信号，并可以在断路器带电状态下进行，本装置为后续的计算分析使用提供原始基础信号。

本实用新型的目的是这样实现的：一种断路器三相合闸同期性检测装置，包括ASE光源、单模光纤、光隔离器、环行器、光纤光栅解调仪、光纤布拉格光栅、工控机、光耦合器，所述ASE光源和所述光隔离器通过单模光纤连接，所述光隔离器和所述环行器通过单模光纤连接，所述环行器和所述光纤布拉格光栅通过单模光纤连接，所述光纤布拉格光栅和光耦合器相连形成一根串联型单光路光纤布拉格光栅，所述光纤光栅解调仪和所述环行器通过单模光纤连接，所述工控机和所述光纤光栅解调仪通过单模光纤连接。

光纤布拉格光栅的数量为三个，且规格相同，所述光耦合器的数量为两个，三个光纤布拉格光栅中间均匀分布两个光耦合器，光纤布拉格光栅和光耦合器形成一根串联光纤布拉格光栅。

ASE光源输出波长范围在C波段，采用上海拜安科技公司的OS8143系列ASE光源，所采用的C波段1525～1565nm，输出功率最大200mw。

串联光纤布拉格光栅粘贴在触头弹簧末端，以此来削弱三相触头相互之间的振动干扰。

单模光纤使用C波段1550nm类型单模光纤，能够减少光传输过程中的损耗。

光隔离器正向插入损耗小于0.5db，反向隔离能力大于30db，采用深圳宏泰达C波段光隔离器，能够有效减少由于布里渊散射带来的反射干扰。

环行器采用四川腾光公司的C+L型三端口环行器，光信号由一端口输入时，都能按数字顺序从下一端口以很小的损耗输出，而该端口通向所有其他端口的损耗都很大，成为不相通端口。

光纤光栅解调仪解调频率要≥30Khz，解调波长范围包括C波段，采用北京虹林光电公司的FI-XX1M系列高速光纤光栅解调模块，使光信号转换为电信号。

光纤布拉格光栅中心波长范围为1510-1590nm，边模抑制比大于20,采用北京虹林光电公司的FBG光纤。