DE3031517A1

DE3031517A1 - Anordnung zur erfassung von lichtboegen und anderer lichtsignale

Info

Publication number: DE3031517A1
Application number: DE19803031517
Authority: DE
Inventors: Carl-Eric Lindgren; Lars-Johan Västeraas Oftedal
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1980-08-21
Publication date: 1981-04-02
Also published as: JPS5637570A; SE7907340L; AU6193280A; AU535983B2; DK373480A

Description

Anordnung zur Erfassung von Lichtbögen und anderer Lichtsignale
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung von Lichtbögen und anderen Lichtsignalen.
Es ist beispielsweise bekannt, zur Erfassung von Lichtbögen in elektrischen Geräten oder Schaltanlagen, bei deren Auftreten ein Gerät abgeschaltet werden soll, Phototransistoren oder Photodioden zu verwenden, die beim Auftreten eines Lichtbogens das von diesem ausgehende Lichtsignal in ein elektrisches Signal umwandelt, welches über abgeschirmte Leitungen einer Anzeigestelle oder das Signal unmittelbar verarbeitenden Anordnung zugeführt wird. Der Nachteil einer solchen Erfassungseinrichtung für Lichtbögen besteht darin, daß in die abgeschirmten Leitungen durch kapazitive oder induktive Kopplung StöWsignale gelangen können, die das Auftreten eines Lichtbogens vortäuschen und eine unerwünschte Schaltung in der Anlage auslösen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die gegenüber elektrischen Störsignalen völlig unempfindlich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Bei einer Monofaser mit einem Durchmesser von 0,5mm beträgt der Öffnungswinkel des Erfassungsbereichs + 300 und für eine Faser mit einem Durchmesser von 0,25 mm beträgt dieser Öffnungswinkel nur + 14,50, was recht knapp ist, um auftretende Lichtbögen in der Umgebung oder dem Gerät, das geschützt werden soll, sicher zu erfassen. Die Faser hat dagegen den Vorteil, daß sie gegen die oben genannten Störungen induktiver oder kapazitiver Art unempfindlich ist. Durch die lichtreflektierenden oder lichtleitenden Glieder wird der Erfassungsbereich der Faser, d.h. das Überwachungsfeld des Lichtwächters, erheblich vergrößert, beispielsweise weit über + 1800. -Ma1n erhält so einen Ltchtwächter mit einem großen Überwachungsfeld, der auch in explosions- oder umweltgefährdeten Räumen leicht untergebracht werden kann. Man kann Lichtwächter auch zum Erfassen von Bränden oder gefährlichen Gasen bzw. gefährlicher Flüssigkeit verwenden, welche bei ihrem Entstehen durch bekannte Meßglieder elektrische Signale erzeugen können, die leicht in Licht umgewandelt werden können.
Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung mit einem Parabolspiegel, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit einem ebenen Spiegel, Figur 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung mit einer rauhen, reflektierenden Oberfläche.
Figur 1 zeigt eine optische Faser 1, welche eine Meß- oder Erfassungsstelle 2 mit einem Verstärker 3 in einer Verarbeitungs- oder Anzeigestelle verbindet.Der Verstärker enthält Fotodioden zur Umwandlung eines Lichtsignals in ein elektrisches Signal, das verstärkt wird. Eventuell kann auch dieses verstärkte Signal dazu benutzt werden, ein elektrisches Gerät oder eine Schaltanlage auszuschalten, welches/welche auf das Auftreten eines Lichtbogens überwacht wird.
,1i In der Meßstelle 2 am Faserende 4 ist ein Spiegel 5 angeordnet, beispielsweise ein Parabolspiegel, der das von einem Lichtbogen oder einem Brand ausgehende Licht oder ein anderes Licht in den öffnungswinkel des Erfassungsbereichs der Faser hineinreflektiert.
Der Öffnungswinkel dieses Erfassungsbereiches kann + 14,50,+300 oder dergleichen betragen, doch wird er mit Hilfe von Reflektoren auf über 1800, Basis 3600 1200 = 2400 vergrößert.
Statt des Spiegels 5 kann in gewissen Fällen ein nicht dargestelltes Linsensystem verwendet werden, um den öffnungswinkel des Erfassungsbereichs der Faser zu vergrößern, wodurch jedoch nicht mehr als 1800 erreicht werden können.
In Figur 2 besteht der Reflektor aus einem ebenen Spiegel 6, der das Licht oder Teile desselben in die Faser 1 reflektiert, von wo aus es zu der Verarbeitungs- oder Anzeigeanordnung 3 weitergeleitet wird. Als Reflektor kann man auch körniges oder auf der Oberfläche faseriges Material, beispielsweise körniges oder faseriges Papier 7 (siehe Fig.3), anwenden, wobei bei einem Lichtbogen oder Brand in dem überwachten Bereich (beispielsweise ein elektrisches Gerät)Licht in den Öffnungswinkel der Faser reflektiert wird und ein Lichtsignal durch die Faser 1 übertragen wird. Rauhe Oberflächen vergrößern den Gesichtswinkel.
Statt einer Faser können auch zwei oder mehr verwendet werden.
Es können auch übliche fasertechnische Schaltungen zur Kompensation von Alterungseinflüssen, beispielsweise der Photodioden, oder der Einflüsse von Krümmungsstellen in: gen Fasern oder sonstiXEinflüsse verwendet werden.
I Die vorstehend beschriebene Erfindung- kann im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Erfassen von Lichtbögen in elektrischen Geräten, Schaltanlagen und dergleichen, von Bränden in geschlossenen Räumen oder von Umweltgefährdungen, die Lichtsignale oder in Lichtsignale umwandelbare Signale erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Meßstelle (2) mindestens eine optische Faser gezogen ist, daß in der Nähe des Faserendes an der Meßstelle ein oder mehrere lichtreflektierende oder lichtbrechende Glieder derart angeordnet sind, daß das von dem zu überwachenden Gegenstand, der sich in der Umgebung der Meßstelle befindet, gegebenenfalls ausgehende Lichtsignal in den Erfassungsbereich der optischen Faser (1) umgelenkt wird, und daß das andere Ende der optischen Faser (1) an ein Verarbeitungs- oder Anzeigeglied (3) angeschlossen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die reflektierenden Glieder parabolische, ebene oder anders ausgebildete Spiegel sind, die das ion dem überwachten Bereich auftretende Licht in den Erfassungsbereich der Lichtfaser(n) reflektieren.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die reflektierenden Glieder körnige oder auf der Oberfläche mit Fasern versehene Glieder sind, die zumindest teilweise in dem überwachten Bereich auftretendes Licht in den Erfassungsbereich der Lichtfaser(n) reflektieren.