CN215646135U - 一种电缆头弧光保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电缆头弧光保护系统，包括安装在电缆头外的防爆壳体以及设置在开关柜内的电弧光保护电路，防爆壳体开设有泄压口，电缆头内壁涂覆有防火放电弧材料，电弧光保护电路包括依次连接的信号采集单元、隔离放大电路、模数转换器、控制器以及断路器，信号采集单元包括电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器；本实用新型的信号采集单元设有多种传感器采集信号，控制器参考多种传感器采集的数据来判断，使得判断更为精准；本实用新型在电缆连接头的外侧设有防爆壳体，防爆壳体起到保护电缆的作用，避免电缆线因断开而出现的电弧反应出现火灾。

Description

一种电缆头弧光保护系统

技术领域

本实用新型涉及弧光保护技术领域，具体而言，涉及一种电缆头弧光保护系统。

背景技术

弧光是一种持续的耀眼亮光,有时具有辉光弧线的外貌,在电路断开时形成；即电弧发出的光，光度很强，带蓝紫色。近年来，随着国内电力工业的高速发展，电力系统中电弧光短路是一种频发性、灾难性故障，对电力设备的安全运行存在严重的威胁。因此，需要对电力系统中的弧光进行实时监测，并在检测到弧光时对相应设备进行断电。

现有技术的弧光保护系统通过弧光传感器来检测电弧光，当检测到电弧光信号时，将信号传输至控制器，控制器控制断路器进行断路处理，但是在长期工作的电缆头中，单个电弧监测器容易发生损坏，从而没有起到检测的作用，造成电路损伤，且单个电弧监测器可能造成判断不准确而出现断路报警的操作，增加损失以及人工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电缆头弧光保护系统，其通过多种传感器监测开关柜内的电弧光发生情况，通过多种数据评估，使监测数据更加的准确，为电缆连接头设置防爆外壳，在电缆连接头内部涂覆防火放电弧层，从源头上减少火灾的发生概率。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种电缆头弧光保护系统，包括安装在电缆头外的防爆壳体以及设置在开关柜内的电弧光保护电路，所述防爆壳体开设有泄压口，所述电缆头内壁涂覆有防火防电弧材料，所述电弧光保护电路包括依次连接的信号采集单元、隔离放大电路、模数转换器、控制器以及断路器。

优选地，所述信号采集单元包括电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器，所述隔离放大电路的输入端分别连接所述电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器。

优选地，所述断路器还包括断路器失灵保护单元，所述断路器失灵保护单元与所述隔离放大电路连接，用于向所述控制器传输拒动信号。

优选地，所述电弧光保护电路还包括与所述控制器连接的报警装置，所述报警装置执行所述控制器的报警命令。

优选地，所述电弧光保护电路还包括无线通信装置，所述无线通信装置连接所述控制器，所述电弧光保护电路通过所述无线通信装置连接后台监控中心。

优选地，所述电弧传感器包括光电转换电路，所述光电转换电路连接，所述光电转换电路与所述隔离放大电路连接。

优选地，所述控制器为单片机。

优选地，所述电流传感器为零磁通电流传感器，所述零磁通电流传感器设置在电缆头的接线端子处。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.本实用新型通过多种传感器监测开关柜内的电弧光发生情况，通过多种数据评估，使监测数据更加的准确，对电弧光的监测更加及时；

2.本实用新型为电缆连接头设置防爆外壳，在电缆连接头内部涂覆防火放电弧层，从源头减少火灾的发生概率。

本实用新型设计合理、结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的电弧光保护电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的信号采集单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1-2所示，一种电缆头弧光保护系统，包括安装在电缆头外的防爆壳体以及设置在开关柜内的电弧光保护电路，所述防爆壳体开设有泄压口，所述电缆头内壁涂覆有防火防电弧材料，所述电弧光保护电路包括依次连接的信号采集单元、隔离放大电路、模数转换器、控制器以及断路器。具体的，多个电缆头设置在开关柜中，防爆壳体套设在电缆头外，在电缆头发生电弧光的时候，电缆头内涂覆的防火放电弧材料能够熄灭电弧光或者火光，防爆壳体上设置泄压口，能够防止电缆头内部温度过高而爆炸；电弧光保护电路用于检测开关柜内的电弧光产生情况，并在电弧光产生时做出电路保护以及报警措施，其中，信号采集单元用于检测开关柜中需要检测的环境参数，隔离放大电路用于将信号采集单元的电信号进行隔离放大，模数转换器用于将采集的电信号转换为数字信号，转换后的数字信号传输至控制器，控制器对接收的数字信号进行分析判断，得出分析结果，根据分析结果控制断路器工作，切断电路，保护其他电路安全。具体的，控制器为单片机。

所述信号采集单元包括电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器，所述隔离放大电路的输入端分别连接所述电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器。电弧传感器安装在开关柜内的各电缆头连接处，用于采集电缆头连接处的电弧光信号；电流传感器安装在各个电缆头的接线端子处，用于采集接线端子的电流信号；温度传感器设置在开关柜内靠近电缆头的地方，采集各个连接头处的温度信号；所述烟雾传感器设置在开关柜内，优选地，可以靠近电缆头连接处，用于检测电缆头附近以及开关柜内的烟雾情况。进一步的，电流磁感器采用零磁通电流传感器。电弧传感器、电流传感器以及温度传感器分别将采集的电弧光信号、电流信号以及温度信号传输至控制器，当控制器时刻监测温度信号以及电流信号，当温度信号或者电流信号超出阈值时，发出报警信号，一旦控制器接收到电弧光信号时，立即控制断路器工作。

所述断路器还包括断路器失灵保护单元，所述断路器失灵保护单元与所述隔离放大电路连接，用于向所述控制器传输拒动信号。断路失灵保护单元用于检测断路器发出的拒动信号，并将拒动信号依次通过隔离放大电路、模数转换器传输给控制器。控制器根据拒动信号向位于断路器的上一级的上游断路器发出跳闸信号，上游断路器将母线上的所有开关设备与电源之间的电连接切断。

所述电弧光保护电路还包括与所述控制器连接的报警装置，所述报警装置执行所述控制器的报警命令。具体的，报警装置为声光报警器，声光报警器设置于开关柜安装现场，提醒现场工作人员及时发现并维修。

所述电弧光保护电路还包括无线通信装置，所述无线通信装置连接所述控制器，所述电弧光保护电路通过所述无线通信装置连接后台监控中心。控制器通过无线通信装置连接后台监控中心，用于将信号采集单元的各类信号传输至后台监控中心储存，在控制器向断路器发出断路指令的同时，也向后台监控中心发出报警信息。无线通信装置为4G、5G或WiFi通信。

所述电弧传感器包括光电转换电路，所述光电转换电路连接，所述光电转换电路与所述隔离放大电路连接。电弧光传感器包括光纤探头、分光片、滤波片、光电管、光电转换电路，分光片和滤波片安装在光纤探头上，光纤探头与光电管连接，光电管与光电转换电路连接，光电转换电路连接电压输出端，电压输出端通过屏蔽双绞线与隔离放大电路的输入端连接。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电缆头弧光保护系统，其特征在于，包括安装在电缆头外的防爆壳体以及设置在开关柜内的电弧光保护电路，所述防爆壳体开设有泄压口，所述电缆头内壁涂覆有防火防电弧材料，所述电弧光保护电路包括依次连接的信号采集单元、隔离放大电路、模数转换器、控制器以及断路器。

2.根据权利要求1所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述信号采集单元包括电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器，所述隔离放大电路的输入端分别连接所述电弧传感器、电流传感器、温度传感器以及烟雾传感器。

3.根据权利要求1所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述断路器还包括断路器失灵保护单元，所述断路器失灵保护单元与所述隔离放大电路连接，用于向所述控制器传输拒动信号。

4.根据权利要求1所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述电弧光保护电路还包括与所述控制器连接的报警装置，所述报警装置执行所述控制器的报警命令。

5.根据权利要求1所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述电弧光保护电路还包括无线通信装置，所述无线通信装置连接所述控制器，所述电弧光保护电路通过所述无线通信装置连接后台监控中心。

6.根据权利要求2所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述电弧传感器包括光电转换电路，所述光电转换电路连接，所述光电转换电路与所述隔离放大电路连接。

7.根据权利要求1所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述控制器为单片机。

8.根据权利要求2所述的电缆头弧光保护系统，其特征在于，所述电流传感器为零磁通电流传感器，所述零磁通电流传感器设置在电缆头的接线端子处。

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