CN104614832A - 一种球形电弧光传感器镜头 - Google Patents

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杨超
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Abstract

一种球形电弧光传感器镜头，包括滤光部件、光纤和底座，所述滤光部件由管状部一端连接圆台部的底部构成，圆台部底部直径大于管状部外径，管状部的另一端固定在所述底座上；所述光纤的纤芯穿过底座和管状部抵靠在圆台部底部；还包括透镜，所述透镜由球缺部的平面连接柱体部的一端构成，透镜内部还设有空腔，并在柱体部另一端设有开口，透镜罩在所述滤光部件上，柱体部开口一端与所述底座封闭连接。本发明提供的球形电弧光传感器镜头可使检测角度增大到275°—300°，带有聚焦功能提高了弧光检测的灵敏度，可以同时检测多个检测点的弧光信号，从而大大降低了安装的难度，并大大降低了维护成本。

Description

一种球形电弧光传感器镜头
技术领域
本发明涉及电弧光检测技术领域，具体为一种球形电弧光传感器镜头。
背景技术
电力系统中一旦发生故障，就会产生巨大的电弧光，电弧光发生时产生很大的光能量辐射和很高的温度辐射，这些辐射对电力系统有着很大的破坏作用，有时还会造成操作人员的伤亡事故。电弧光的危害程度取决于电弧光的持续时间，所以只要能够快速的限制或者切断系统电源就可以有效地减低电弧光造成的损害。电弧光传感器可以检测电弧光的强度，进而根据电弧光的强度判断是否需要切断系统电源。而目前市面上的电弧光传感器只能监测正前方135°左右的扇形面传导过来的光信号，安装的时候必须将弧光传感器镜头的正面正对需要检测的检测点，有多个检测点时，就需要安装多个电弧光传感器，如果安装不当，很容易造成接收不到检测点发出的电弧光，从而起不到电弧光保护的作用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种检测角度更大、带有聚焦功能的一种球形电弧光传感器镜头，技术方案如下：
一种球形电弧光传感器镜头，包括滤光部件、光纤和底座，所述滤光部件由管状部一端连接圆台部的底部构成，圆台部底部直径大于管状部外径，管状部的另一端固定在所述底座上；所述光纤的纤芯穿过底座和管状部抵靠在圆台部底部；还包括透镜，所述透镜由球缺部的平面连接柱体部的一端构成，透镜内部还设有空腔，并在柱体部另一端设有开口，透镜罩在所述滤光部件上，柱体部开口一端与所述底座封闭连接。
进一步的，所述管状部的外径为3.8mm，内径为2.5mm，长度为8.2mm；所述圆台部底部直径为5.9mm，顶部直径为5.5mm，高度为1.6mm；所述透镜球缺部的球直径为20mm，高度为17.14mm，柱体部的底面直径为14mm，高度为16mm。
更进一步的，所述透镜内的空腔为顶部是弧面的圆柱体。
更进一步的，所述透镜内的空腔圆柱体底面直径为6.5mm，高度为11.5mm。
更进一步的，还包括连接部，所述连接部固定套接在所述光纤上，连接部一端与所述底座连接。
本发明的有益效果是：本发明提供的球形电弧光传感器镜头可使检测角度增大到275°—300°，带有聚焦功能提高了弧光检测的灵敏度，可以同时检测多个检测点的弧光信号，从而大大降低了安装的难度，并大大降低了维护成本。
附图说明
图1为球形电弧光传感器镜头的结构示意图。
图2为球形电弧光传感器镜头的透镜结构示意图。
图中：1-管状部；2-圆台部；3-底座；4-连接部；5-光纤；6-透镜；61-球缺部；62-柱体部；63-空腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：一种球形电弧光传感器镜头，包括滤光部件、光纤5和底座3，所述滤光部件由管状部1一端连接圆台部2的底部构成，圆台部2底部直径大于管状部1外径，管状部1的另一端固定在所述底座3上；所述光纤5的纤芯穿过底座3和管状部1抵靠在圆台部2底部；还包括透镜6，所述透镜6由球缺部61的平面连接柱体部62的一端构成，透镜6内部还设有空腔63，并在柱体部62另一端设有开口，透镜6罩在所述滤光部件上，柱体部62开口一端与所述底座3封闭连接。透镜6内的空腔为顶部是弧面的圆柱体。
透镜6的柱体部62和底座3可通过螺纹连接，透镜6柱体部62的开口端设有内螺纹，底座3的外围设有与之相配合的外螺纹。透镜6和底座3也可通过粘合或卡套等方式连接起来。目的是将透镜6固定罩在滤光部件上，因为球形的透镜6起到了聚光作用，可使更大角度范围的电弧光通过透镜6穿过滤光部件折射进光纤。
而且如此结构的电弧光传感器镜头不仅可使电弧光经过透镜6和滤光部件的圆台部2从光纤5纤芯的端部处折射到光纤5中，还可使电弧光经过透镜6和滤光部件的管状部1从光纤5纤芯的侧面折射到光纤5中，检测角度可达275°—300°。
另外，还包括连接部4，连接部4主要起固定作用，其固定套接在光纤5上，且一端与所述底座3的底部连接，从而使端部没有护套的光纤5的纤芯通过底座3固定在滤光部件之内。连接部可选用金属法兰盘，通过法兰盘上的外螺纹与底座3底部连接。
本实施例中各部件的尺寸如下：述管状部1的外径为3.8mm，内径为2.5mm，长度为8.2mm；所述圆台部2底部直径为5.9mm，顶部直径为5.5mm，高度为1.6mm；所述透镜6球缺部61的球直径为20mm，高度为17.14mm，柱体部62的底面直径为14mm，高度为16mm；透镜6内的空腔圆柱体底面直径为6.5mm，高度为11.5mm。
当发生事故时产生的电弧光时，电弧光经透镜6聚光到滤光部件，再由滤光部件根据检测需要滤出电弧光中的紫外光或可见光，再由光纤5将检测到的光信号传输给光电转换器，然后光电转换器所在的控制单元向断路器发出跳闸指令，总时间仅需几毫秒。

Claims (5)

1.一种球形电弧光传感器镜头，其特征在于，包括滤光部件、光纤（5）和底座（3），所述滤光部件由管状部（1）一端连接圆台部（2）的底部构成，圆台部（2）底部直径大于管状部（1）外径，管状部（1）的另一端固定在所述底座（3）上；所述光纤（5）的纤芯穿过底座（3）和管状部（1）抵靠在圆台部（2）底部；还包括透镜（6），所述透镜（6）由球缺部（61）的平面连接柱体部（62）的一端构成，透镜（6）内部还设有空腔（63），并在柱体部（62）另一端设有开口，透镜（6）罩在所述滤光部件上，柱体部（62）开口一端与所述底座（3）封闭连接。
2.根据权利要求1所述的一种球形电弧光传感器镜头，其特征在于，所述管状部（1）的外径为3.8mm，内径为2.5mm，长度为8.2mm；所述圆台部（2）底部直径为5.9mm，顶部直径为5.5mm，高度为1.6mm；所述透镜（6）球缺部（61）的球直径为20mm，高度为17.14mm，柱体部（62）的底面直径为14mm，高度为16mm。
3.根据权利要求1所述的一种球形电弧光传感器镜头，其特征在于，所述透镜（6）内的空腔为顶部是弧面的圆柱体。
4.根据权利要求3所述的一种球形电弧光传感器镜头，其特征在于， 所述透镜（6）内的空腔圆柱体底面直径为6.5mm，高度为11.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种球形电弧光传感器镜头，其特征在于，还包括连接部（4），所述连接部（4）固定套接在所述光纤（5）上，连接部（4）一端与所述底座（3）连接。
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