CN220626570U - 一种光带式的电弧光传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及弧光传感器技术领域，尤其涉及一种光带式的电弧光传感器，包括透明光带、光纤接口、光透镜、光电转换电路、放大电路和输出电路，透明光带用于360°接收弧光，光透镜内置于光纤接口中，光透镜用于将接收的弧光进行聚焦，使得弧光光强增大，光电转换电路用于将弧光光强度转换成电压信号，放大电路用于将电压进行放大至0‑5V输出，输出电路输出模拟电压信号。本实用新型采用分布式架构，将透明光带分布安装于待测点位置，可以实现长距离、宽范围的弧光探测。并且检测角度可实现360度，可避免弧光探测盲区。
Description
技术领域
本实用新型涉及弧光传感器技术领域，尤其涉及一种光带式的电弧光传感器。
背景技术
电弧光保护作为新一代电力故障保护方式，逐渐被国家电网、电力部门深刻认识，同时作为一种有效的保护机制，正一步一步的影响着电弧故障的保护力度。随着新能源的发现与开发，对电力传输、变电等的安全要求也被提上日程。在众多变电站、厂矿进电设施的保护上，人们更多的考虑的是采用什么样的方式能够有力、有效的保护输变电设备，从而在故障的雏形阶段即可将其消灭，以避免祸事的发生，极大的降低物质财富的损失。如何保证弧光传感器既能稳定的监测到电弧光，弧光保护装置又可以实时快速的响应，是弧光保护必须要解决的重要事实。
目前市面上的弧光传感器都是点式传感器，检测范围较小，有一定的局限性。在变电站中弧光发生的地点并不固定，仅仅依靠点式检测并不能满足实际需要，同时现有技术检测角度只有180度，存在较多的弧光探测盲区。
实用新型内容
本实用新型提供了一种光带式的电弧光传感器，整体采用分布式架构，将光纤分布安装于待测点位置，可以实现长距离、宽范围的弧光探测。
为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种光带式的电弧光传感器，电弧光传感器包括透明光带、光纤接口、光透镜、光电转换电路、放大电路和输出电路，透明光带用于360°接收弧光，光透镜内置于光纤接口中，光透镜用于将接收的弧光进行聚焦，使得弧光光强增大，光电转换电路用于将弧光光强度转换成电压信号，放大电路用于将电压进行放大至0-5V输出，输出电路输出模拟电压信号。
作为本实用新型的优化方案，透明光带为全透明侧光光纤。
作为本实用新型的优化方案，光电转换电路包括光电三极管T1、电阻R1、电容C4、电感L1、电容C7和电容C8，电感L1和电容C7串联连接在光电三极管T1的发射极和地之间，电感L1和电容C8串联连接在光电三极管T1的发射极和地之间，电阻R1和电容C4并联连接在光电转换电路的两个输出端之间。
作为本实用新型的优化方案，放大电路包括运算放大器U2、电容C5、电容C6、电阻R2和电阻R15，运算放大器U2的第1引脚和第2引脚分别与光电转换电路的两个输出端相连，运算放大器U2的第8引脚通过电容C5接地，运算放大器U2的第8引脚通过电容C6接地，运算放大器U2的第7引脚通过电阻R15和运算放大器U2的第6引脚相连，运算放大器U2的第6引脚通过电阻R2接地。
作为本实用新型的优化方案，输出电路包括电阻R12、电容C18、运算放大器U7和电容C15，电阻R12连接在运算放大器U7的第3引脚和滤波电路的输出端之间，运算放大器U7的第3引脚通过电容C18接地，运算放大器U7的第5引脚通过电容C15接地，运算放大器U7的第4引脚和运算放大器U7的第1引脚相连。
作为本实用新型的优化方案，电弧光传感器还包括滤波电路，滤波电路为电容C9。
作为本实用新型的优化方案，电弧光传感器还包括电源电路，电源电路用于为光电转换电路、滤波电路、放大电路和输出电路供电。
作为本实用新型的优化方案，光纤接口为ST接口。
本实用新型具有积极的效果：1)本实用新型采用分布式架构，将透明光带分布安装于待测点位置，可以实现长距离、宽范围的弧光探测。并且检测角度可实现360度，可避免弧光探测盲区；
2)本实用新型相较于目前复杂的电弧光传感器，具有结构简单。易于实现的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型光电转换电路的电路原理图；
图3为本实用新型放大电路的电路原理图；
图4是本实用新型输出电路的电路原理图；
图5是本实用新型滤波电路的电路原理图。
其中：1、透明光带，2、光纤接口，3、光透镜，4、光电转换电路，5、滤波电路，6、放大电路，7、输出电路，8、电源电路。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型公开了一种光带式的电弧光传感器，电弧光传感器包括透明光带1、光纤接口2、光透镜3、光电转换电路4、放大电路6和输出电路7，透明光带1用于360°接收弧光，光透镜3内置于光纤接口2中，光透镜3用于将接收的弧光进行聚焦，使得接收的弧光光强增大，光电转换电路4用于将弧光光强度转换成电压信号，放大电路6用于将电压进行放大至0-5V输出，输出电路7输出模拟电压信号。其中，光纤接口2为ST接口。
透明光带1为全透明侧光光纤。采用全透明侧光光纤作为弧光接收部分，可360度接收弧光光强。
如图2所示，光电转换电路4包括光电三极管T1、电阻R1、电容C4、电感L1、电容C7和电容C8，电感L1和电容C7串联连接在光电三极管T1的发射极和地之间，电感L1和电容C8串联连接在光电三极管T1的发射极和地之间，电阻R1和电容C4并联连接在光电转换电路4的两个输出端之间。光电三极管T1将光信号转换为电信号，并送入放大电路6。
如图3所示，放大电路6包括运算放大器U2、电容C5、电容C6、电阻R2和电阻R15，运算放大器U2的第1引脚和第2引脚分别与光电转换电路4的两个输出端相连，运算放大器U2的第8引脚通过电容C5接地，运算放大器U2的第8引脚通过电容C6接地，运算放大器U2的第7引脚通过电阻R15和运算放大器U2的第6引脚相连，运算放大器U2的第6引脚通过电阻R2接地。运算放大器U2为轨到轨运放芯片MCP6292，将小信号进行放大。
如图4所示，输出电路7包括电阻R12、电容C18、运算放大器U7和电容C15，电阻R12连接在运算放大器U7的第3引脚和滤波电路的输出端之间，运算放大器U7的第3引脚通过电容C18接地，运算放大器U7的第5引脚通过电容C15接地，运算放大器U7的第4引脚和运算放大器U7的第1引脚相连。输出电路7将电压稳定输出0-5V。
如图5所示，电弧光传感器还包括滤波电路5，滤波电路5为电容C9。
电弧光传感器还包括电源电路8，电源电路8用于为光电转换电路4、滤波电路5、放大电路6和输出电路7供电。
使用时，透明光带1360度接收弧光光强，然后由光纤接口2中的光透镜3将接收光信号进行聚焦，使接收光强增大，光电转换电路4使用光电管将接收到的光强度转换成电压信号，滤波电路5将转换后的电压进行滤波，放大电路6用于将滤波后的电压进行放大至0-5V输出，输出电路7用于将最终数据输出，光强输出为0-5V模拟电压信号。
以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：所述的电弧光传感器包括透明光带(1)、光纤接口(2)、光透镜(3)、光电转换电路(4)、放大电路(6)和输出电路(7)，所述的透明光带(1)用于360°接收弧光，所述的光透镜(3)内置于光纤接口(2)中，所述的光透镜(3)用于将接收的弧光进行聚焦，使得弧光光强增大，所述的光电转换电路(4)用于将弧光光强度转换成电压信号，所述的放大电路(6)用于将电压进行放大至0-5V输出，所述的输出电路(7)输出模拟电压信号。
2.根据权利要求1所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：所述的透明光带(1)为全透明侧光光纤。
3.根据权利要求2所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：所述的光电转换电路(4)包括光电三极管T1、电阻R1、电容C4、电感L1、电容C7和电容C8，电感L1和电容C7串联连接在光电三极管T1的发射极和地之间，电感L1和电容C8串联连接在光电三极管T1的发射极和地之间，所述的电阻R1和电容C4并联连接在光电转换电路(4)的两个输出端之间。
4.根据权利要求3所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：放大电路(6)包括运算放大器U2、电容C5、电容C6、电阻R2和电阻R15，运算放大器U2的第1引脚和第2引脚分别与光电转换电路(4)的两个输出端相连，运算放大器U2的第8引脚通过电容C5接地，运算放大器U2的第8引脚通过电容C6接地，运算放大器U2的第7引脚通过电阻R15和运算放大器U2的第6引脚相连，运算放大器U2的第6引脚通过电阻R2接地。
5.根据权利要求4所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：所述的输出电路(7)包括电阻R12、电容C18、运算放大器U7和电容C15，电阻R12连接在运算放大器U7的第3引脚和滤波电路(5)的输出端之间，运算放大器U7的第3引脚通过电容C18接地，运算放大器U7的第5引脚通过电容C15接地，运算放大器U7的第4引脚和运算放大器U7的第1引脚相连。
6.根据权利要求5所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：所述的电弧光传感器还包括滤波电路(5)，滤波电路(5)为电容C9。
7.根据权利要求6所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：所述的电弧光传感器还包括电源电路(8)，所述的电源电路(8)用于为光电转换电路(4)、滤波电路(5)、放大电路(6)和输出电路(7)供电。
8.根据权利要求1所述的一种光带式的电弧光传感器，其特征在于：光纤接口(2)为ST接口。
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