CN203386015U

CN203386015U - 基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置

Info

Publication number: CN203386015U
Application number: CN201320370105.7U
Authority: CN
Inventors: 胡辽林; 王诚; 陈飞
Original assignee: Xian University of Technology
Current assignee: Xian University of Technology
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-06-25

Abstract

基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，包括控制室和高压电点火箱，控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。本实用新型采用芯径较大的塑料光纤作为媒介，传光量大，不易引起误触发或者不触发，安全可靠；且可有效的将高压区及低压区进行隔离，不受强电磁及其他外界因素干扰；结构简单，设备成本低，且易于操作。

Description

基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置

技术领域

本实用新型属于高压电器及光纤传输设备技术领域，具体涉及一种基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置。

背景技术

在高压放电试验中，球隙火花开关已被广泛使用。球隙开关位于高压下，通常能达到几万伏至几百万伏，而触发球隙点火的控制系统位于低压处，因此点火装置与低压侧应有效隔离。目前来说，触发高压球隙点火的方式有以下几种方式：

1、采用同轴电缆作为传输触发信号的媒介。该方式由于其延时稳定性差、容易自触发或不触发以及受干扰严重、易受强电磁干扰，特别对于高电压大容量的双百万伏电力变压器截波时，由于受到干扰，使其不能截断，从而对变压器造成很大损害。

2、采用气动式遥控装置来进行触发点火。该方式可对点火控制室和点火点进行有效隔离，也可避免回击电流对工作人员的伤害以及对电器设备的损坏。气动装置主要由空气压缩机、电磁阀、输气管、气动开关等部件组成，但结构复杂、设备成本较高，如果在其中某处有漏气现象就不能做到安全点火。

3、采用红外遥控方式进行触发点火。红外遥控系统主要由红外发射电路和红外接收电路组成。当按下发射键时，经载波振荡电路调制成几十kHz的脉冲信号，放大后由发射管输出。发射出的红外信号经过红外线接收管接收并进行放大，然后进行检波整形，整形后的信号经缓存后驱动开关。该方式可以有效地对高压区及低压区进行隔离，而且其结构简单、体积小、操作方便，但是红外光易被障碍物挡住，而且红外发射距离短并且极易受外界干扰引起误触发，可靠性不是很高。

4、采用光源+单模或多模光纤+光电探测器的方案来进行触发点火。该方式通常由控制单元、发射单元、电光转换单元、单模或多模光纤、光电转换单元、信号接收单元、控制执行单元组成。光发射单元通常又包括光源、驱动电路、自动功率控制电路、自动调整控制电路以及温度补偿电路组成。光源可以为半导体发光管（LED）或者半导体激光器（LD）。光接收单元，将光纤传输中的微弱信号转换成电信号，其主要由光电探测器、跨阻放大器、主放大电路以及判决电路组成。光纤传输中，光电探测器通常有PIN光电二极管以及APD雪崩二极管。该方案可以很好地克服强电磁干扰、不易引起自触发或者不触发等问题，但是通常激光器以及光电探测器价格昂贵，设备成本较高，且其电路结构复杂，不易实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，解决现有技术存在的传输光功率小，不易触发的问题。

本实用新型的技术方案是，基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，包括控制室和高压点火箱，控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。

本实用新型的特点还在于：

塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。

控制室内设有光纤控制盒Ⅰ，光纤控制盒Ⅰ包括待机发射电路和触发发射电路，待机发射电路通过发光二极管Ⅰ将待机电信号转换成待机光信号，经塑料光纤Ⅰ传至高压点火箱；触发发射电路通过发光二极管Ⅱ将触发电信号转换成触发光信号，经塑料光纤Ⅱ传至高压点火箱。

高压点火箱内设有光纤控制盒Ⅱ，接收光纤控制盒Ⅰ的待机光信号和触发光信号。

光纤控制盒Ⅱ包括待机接收电路及触发接收电路；待机接收电路通过光敏二极管Ⅰ将待机光信号转换成电信号，然后经三极管开关电路控制电磁继电器的吸合，输出待机电信号；触发接收电路通过光敏二极管Ⅱ将触发光信号转成电信号，在待机电信号控制下，经过三极管开关电路输出触发电信号，触发高压球隙点火。

光纤控制盒Ⅰ和光纤控制盒Ⅱ分别安装在铝合金屏蔽盒内。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型采用芯径较大的塑料光纤作为媒介，传光量大，不易引起误触发或者不触发，安全可靠。

2、由于传输媒介为塑料光纤，取代了传统的电引线，因此可避免强电磁脉冲、高功率微波、强射频和静电等干扰信号；也避免了回击电流对工作人员的伤害以及对电器设备的损坏。因此，可以有效地将低压区与高压区进行隔离。

3、本实用新型结构简单，设备成本低，且易于操作。

附图说明

图1是本实用新型基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置结构框图；

图2是本实用新型基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置中的控制室内光纤控制盒电路结构图；

图3是本实用新型基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置中的点火箱内光纤控制盒电路结构图。

图中，1.光纤控制盒Ⅰ，2.待机发射电路，3.发光二极管Ⅰ，4.发光二极管Ⅱ，5.触发发射电路，6.塑料光纤Ⅰ，7、塑料光纤Ⅱ，8.光纤控制盒Ⅱ，9.光敏二极管Ⅰ，10、光敏二极管Ⅱ，11.待机接收电路，12.触发接收电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，参见图1，基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，包括控制室和高压点火箱，控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。

控制室内设有光纤控制盒Ⅰ1，光纤控制盒Ⅰ1包括待机发射电路2和触发发射电路5，待机发射电路2通过发光二极管Ⅰ3将待机电信号转换成待机光信号，经塑料光纤Ⅰ6传至高压点火箱；触发发射电路5通过发光二极管Ⅱ4将触发电信号转换成触发光信号，经塑料光纤Ⅱ7传至高压点火箱。

高压点火箱内设有光纤控制盒Ⅱ8，接收光纤控制盒Ⅰ1的待机光信号和触发光信号。

光纤控制盒Ⅱ8包括待机接收电路11及触发接收电路12；待机接收电路11通过光敏二极管Ⅰ9将待机光信号转换成电信号，然后经三极管开关电路控制电磁继电器的吸合，输出待机电信号；触发接收电路通过光敏二极管Ⅱ10将触发光信号转成电信号，在待机电信号控制下，只有待机接收电路接收到待机发射电路发出的光信号，然后导致继电器吸合，从而输出待机电信号为12V电压，给触发接收电路供电，若未接收到光信号，继电器不吸合，输出的待机电信号为“0”，触发接收电路不工作，不能触发高压球隙点火，经过三极管开关电路输出触发电信号，触发高压球隙点火。

光纤控制盒Ⅰ1和光纤控制盒Ⅱ8分别安装在铝合金屏蔽盒内。

Claims

1.基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于：包括控制室和高压点火箱，所述控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。

2.如权利要求1所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于：所述塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。

3.如权利要求1或2所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于：所述控制室内设有光纤控制盒Ⅰ（1），所述光纤控制盒Ⅰ（1）包括待机发射电路（2）和触发发射电路（5），所述待机发射电路（2）通过发光二极管Ⅰ（3）将待机电信号转换成待机光信号，经塑料光纤Ⅰ（6）传至高压点火箱；所述触发发射电路（5）通过发光二极管Ⅱ（4）将触发电信号转换成触发光信号，经塑料光纤Ⅱ（7）传至高压点火箱。

4.如权利要求3所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于：所述高压点火箱内设有光纤控制盒Ⅱ（8），接收所述光纤控制盒Ⅰ（1）的待机光信号和触发光信号。

5.如权利要求4所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于：所述光纤控制盒Ⅱ（4）包括待机接收电路（11）及触发接收电路（12）；所述待机接收电路（11）通过光敏二极管Ⅰ（9）将待机光信号转换成电信号，然后经三极管开关电路控制电磁继电器的吸合，输出待机电信号；所述触发接收电路（12）通过光敏二极管Ⅱ（10）将触发光信号转成电信号，在待机电信号控制下，经过三极管开关电路输出触发电信号，触发高压球隙点火。

6.如权利要求5所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于：所述光纤控制盒Ⅰ（1）和光纤控制盒Ⅱ（8）分别安装在铝合金屏蔽盒内。