RU2401495C1 - Open electric arc distributive sensor - Google Patents
Open electric arc distributive sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401495C1 RU2401495C1 RU2009116334/09A RU2009116334A RU2401495C1 RU 2401495 C1 RU2401495 C1 RU 2401495C1 RU 2009116334/09 A RU2009116334/09 A RU 2009116334/09A RU 2009116334 A RU2009116334 A RU 2009116334A RU 2401495 C1 RU2401495 C1 RU 2401495C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- fiber
- electrical signals
- unit
- sheath
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах релейной защиты комплектных распределительных устройств (КРУ) для обнаружения факта возникновения, местоположения и мощности электрической дуги в отсеках сборных шин ячеек секции КРУ.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in relay protection systems of complete switchgears (KRU) to detect the occurrence, location and power of the electric arc in the busbar compartments of the cells of the switchgear section.
В современных системах дуговой защиты к настоящему времени не решена задача по определению местоположения и мощности электрической дуги одним датчиком, охватывающим все отсеки сборных шин секции КРУ, состоящей из более чем 30-40 ячеек. Установка нескольких датчиков также не решает задачи, так как отсеки сборных шин разных ячеек одной секции не светоизолированы друг от друга.In modern systems of arc protection, the problem of determining the location and power of the electric arc with a single sensor, covering all busbar compartments of the switchgear section, consisting of more than 30-40 cells, has not yet been solved. The installation of several sensors also does not solve the problem, since the busbar compartments of different cells of the same section are not light-insulated from each other.
Известно устройство дуговой защиты [1], содержащее в своем составе волоконно-оптический датчик, состоящий из протяженного волоконного световода со светопроницаемой оболочкой, противоположные концы которого оптически подключены к соответствующим фотоэлектронным преобразователям. Волоконный световод прокладывается внутри отсеков ячеек КРУ в местах вероятного возникновения дуги. Первые выходы фотоэлектронных преобразователей подключены к соответствующим входам блока логарифмирования отношения токов.A device for arc protection [1], comprising a fiber optic sensor, consisting of an extended fiber waveguide with a translucent sheath, the opposite ends of which are optically connected to the corresponding photoelectric converters. A fiber optic cable is laid inside the switchgear cubicle compartments in places of the possible occurrence of an arc. The first outputs of the photoelectronic converters are connected to the corresponding inputs of the current ratio logarithm unit.
Датчик работает следующим образом. Возникновение и горение открытой электрической дуги в ячейке КРУ сопровождается интенсивным испусканием света, который попадает на боковую поверхность световода в точке s, соответствующей местоположению аварийной ячейки вдоль световода, и возбуждает внутри световода два оптических сигнала. Эти сигналы по тому же самому световоду поступают на его противоположные концы и соответственно оптические входы фотоэлектронных преобразователей, где преобразуются в аналогичные им по форме импульса электрические сигналы, которые описываются формуламиThe sensor operates as follows. The appearance and burning of an open electric arc in a switchgear cell is accompanied by intense emission of light that enters the lateral surface of the fiber at point s, corresponding to the location of the emergency cell along the fiber, and excites two optical signals inside the fiber. These signals are fed through the same fiber to its opposite ends and, accordingly, the optical inputs of the photoelectronic converters, where they are converted into electrical signals that are similar in shape to the pulse, which are described by the formulas
где I1, I2 - токи с выходов первого и второго фотоэлектронных преобразователей; k - коэффициент преобразования оптических сигналов в электрические токи в фотоэлектрических преобразователях; Р0 - оптический сигнал, индуцированный светом электрической дуги в светопроводящей сердцевине световода; α - коэффициент экстинкции оптической мощности в световоде; s - позиция электрической дуги вдоль световода; L - длина световода.where I 1 , I 2 - currents from the outputs of the first and second photoelectronic converters; k is the coefficient of conversion of optical signals into electric currents in photoelectric converters; P 0 is the optical signal induced by the light of an electric arc in the light guide core of the fiber; α is the extinction coefficient of the optical power in the fiber; s is the position of the electric arc along the fiber; L is the length of the fiber.
Сигналы I1, I2 поступают на вход блока логарифмирования отношения токов, где преобразуются в электрический сигнал Ulog по следующей формуле:The signals I 1 , I 2 are fed to the input of the current ratio logarithm unit, where they are converted into an electric signal U log according to the following formula:
где β - коэффициент преобразования блока логарифмирования отношения электрических токов.where β is the conversion coefficient of the logarithm unit of the ratio of electric currents.
Таким образом, на выходе датчика генерируется сигнал, линейно зависящий от местоположения дуги s вдоль световода. Определив из (3) позицию sThus, a signal is generated at the sensor output that linearly depends on the location of the arc s along the fiber. Determining the position s from (3)
и зная расположение световода внутри отсеков КРУ, можно определить отсек, где произошла дуга.and knowing the location of the fiber inside the switchgear compartments, you can determine the compartment where the arc occurred.
Датчик за счет линейной протяженности световода позволяет охватить отсеки сборных шин нескольких ячеек КРУ.The sensor due to the linear length of the fiber allows you to cover the compartments of busbars of several switchgear cells.
При использовании такого датчика в отсеках сборных шин ячеек КРУ его недостатком является небольшое количество контролируемых отсеков из-за неполного использования всей длины световода вследствие того, что фотоприемная часть датчика находится в одном месте и примерно половина световода должна быть светоизолирована. Действительно, для того чтобы можно было определить положение s по формуле (4), необходимо, чтобы выполнялись формулы (1), (2), которые работают только тогда, когда световод облучен только в одном месте, чего нельзя достичь, если закольцевать световод без световой изоляции его половины.When using such a sensor in busbar compartments of switchgear cubicles, its drawback is the small number of monitored compartments due to the incomplete use of the entire length of the fiber due to the fact that the photodetector part of the sensor is in one place and about half of the fiber must be light-insulated. Indeed, in order to be able to determine the position s by formula (4), it is necessary that formulas (1), (2) are fulfilled, which work only when the fiber is irradiated in only one place, which cannot be achieved if the fiber is looped without light insulation of its half.
Количество Q контролируемых отсеков секции КРУ можно оценить по формулеThe number of Q controlled compartments of the switchgear section can be estimated by the formula
где Δs - длина участка световода, приходящаяся на один отсек. Очевидно, что корректного определения отсека должно выполняться неравенствоwhere Δs is the length of the fiber section per one compartment. Obviously, the correct definition of the compartment must satisfy the inequality
где |Δs|max - максимальная погрешность определения позиции дуги.where | Δs | max - the maximum error in determining the position of the arc.
Погрешность |Δs|max определяется по формулеThe error | Δs | max is determined by the formula
где |Ulog|max - погрешность логарифмирования.where | U log | max - logarithm error.
Если погрешность логарифмирования определяется только погрешностью фотодетектирования, то справедливо выражение:If the error of the logarithm is determined only by the error of photo detection, then the expression is true:
где ε1, ε2 - относительные погрешности фотодетектирования первого и второго фотоэлектронных преобразователей соответственно. Отсюдаwhere ε 1 , ε 2 are the relative errors of photodetection of the first and second photoelectronic converters, respectively. From here
Относительная погрешность фотодетектирования определяется какThe relative error in photo detection is defined as
где ΔPn - эквивалентный шум фотоэлектронного преобразователя; Р - оптический сигнал на входе фотоэлектронного преобразователя.where ΔP n is the equivalent noise of the photoelectric converter; P is the optical signal at the input of the photoelectronic converter.
При аддитивном характере шумов первого и второго фотоэлектронных преобразователей формула (10) запишется в виде:With the additive nature of the noise of the first and second photoelectronic converters, formula (10) is written in the form:
Тогда количество контролируемых отсеков Q будет равноThen the number of controlled compartments Q will be equal to
При α=600 дБ/км, Δs=l м; P0=1 мкВт; ΔPn=1 нВт число контролируемых отсеков будет не более 20.At α = 600 dB / km, Δs = l m; P 0 = 1 μW; ΔP n = 1 nW the number of controlled compartments will be no more than 20.
Также недостатком датчика является отсутствие информации о мощности электрической дуги.Another disadvantage of the sensor is the lack of information on the power of the electric arc.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является волоконно-оптический датчик открытой электрической дуги [2], содержащий волоконный световод со светопроницаемой оболочкой, каждый из двух противоположных концов которого оптически подключен к входу своего фотоэлектронного преобразователя, выход первого фотоэлектронного преобразователя подключен через первый блок логарифмирования электрических сигналов к первому входу блока вычитания двух электрических сигналов и к второму входу блока суммирования двух электрических сигналов, выход второго фотоэлектронного преобразователя подключен через второй блок логарифмирования электрических сигналов к второму входу блока вычитания двух электрических сигналов и к первому входу блока суммирования двух электрических сигналов. Выходы блоков суммирования и вычитания являются одновременно и выходами датчика.The closest technical solution to the proposed one is a fiber-optic sensor of an open electric arc [2], containing a fiber light guide with a translucent sheath, each of the two opposite ends of which is optically connected to the input of its photoelectric converter, the output of the first photoelectric converter is connected through the first block of the logarithm of the electrical signals to the first input of the subtraction unit of two electrical signals and to the second input of the summation unit of two electrical signals, the output of the second photoelectronic converter is connected through the second block of the logarithm of the electrical signals to the second input of the subtracting unit of two electrical signals and to the first input of the summing unit of two electrical signals. The outputs of the blocks of summation and subtraction are simultaneously the outputs of the sensor.
Датчик работает следующим образом. Так же, как и в предыдущем устройстве, при возникновении дуги на выходах фотоэлектронных преобразователей образуются сигналы, описываемые формулами (1), (2). Эти сигналы поступают на соответствующие им первый и второй логарифматоры отношения электрических сигналов, где преобразуются по формулам:The sensor operates as follows. As in the previous device, when an arc occurs, the outputs of the photoelectronic converters produce signals described by formulas (1), (2). These signals are fed to the corresponding first and second logarithm ratios of the electrical signals, where they are converted by the formulas:
где I0 - ток смещения логарифматоров.where I 0 is the bias current of the logarithm.
На выходе блока вычитания двух электрических сигналов образуется сигнал Um At the output of the unit for subtracting two electrical signals, a signal U m
где γm - коэффициент преобразования блока вычитания двух электрических сигналов.where γ m is the conversion coefficient of the subtraction unit of two electrical signals.
На выходе блока суммирования двух электрических сигналов образуется сигнал Up At the output of the summing unit of two electrical signals, a signal U p
где γp - коэффициент преобразования блока суммирования двух электрических сигналов.where γ p is the conversion coefficient of the summation block of two electrical signals.
Таким образом, на выходах датчика образуются два сигнала, один из которых линейно зависит от позиции дуги, а другой от логарифма индуцированного в сердцевине световода оптического сигнала P0. Так как Р0 - монотонно возрастающая функция от мощности дуги, то второй сигнал является косвенной оценкой мощности электрической дуги.Thus, two signals are generated at the sensor outputs, one of which linearly depends on the position of the arc, and the other on the logarithm of the optical signal P 0 induced in the core of the fiber. Since P 0 is a monotonically increasing function of the arc power, the second signal is an indirect estimate of the electric arc power.
Недостатком прототипа как и в предыдущем устройстве является небольшое количество контролируемых ячеек КРУ из-за необходимости закольцовывания световода и светоизоляции его половины.The disadvantage of the prototype, as in the previous device, is a small number of monitored switchgear cells due to the need for looping the light guide and light insulation of its half.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является увеличение количества контролируемых одним датчиком ячеек КРУ.The technical result provided by the claimed invention is to increase the number of switchgear cells controlled by one sensor.
Технический результат достигается тем, что распределенный датчик открытой электрической дуги, содержащий волоконный световод со светопроницаемой оболочкой, два фотоэлектронных преобразователя, два блока логарифмирования электрических сигналов, блок вычитания двух электрических сигналов, блок суммирования двух электрических сигналов, выход первого фотоэлектронного преобразователя подключен через соответствующий ему блок логарифмирования электрических сигналов к первым входам блока вычитания двух электрических сигналов и блока суммирования двух электрических сигналов, выход второго фотоэлектронного преобразователя подключен через соответствующий ему блок логарифмирования электрических сигналов к вторым входам блока вычитания двух электрических сигналов и блока суммирования двух электрических сигналов, выходы блоков вычитания и суммирования двух электрических сигналов являются выходами датчика, дополнительно содержит волоконный световод с светонепроницаемой оболочкой, последовательно соединенный с волоконным световодом со светопроницаемой оболочкой через оптический усилитель, один конец волоконного световода со светопроницаемой оболочкой подключен к оптическому входу первого фотоэлектронного преобразователя, другой конец волоконного световода со светопроницаемой оболочкой подключен к оптическому входу оптического усилителя, один конец волоконного световода с светонепроницаемой оболочкой подключен к оптическому выходу оптического усилителя, другой конец волоконного световода с светонепроницаемой оболочкой подключен к оптическому входу второго фотоэлектронного преобразователя, а коэффициент усиления оптического усилителя G равенThe technical result is achieved by the fact that a distributed sensor of an open electric arc, containing a fiber waveguide with a light-transmitting sheath, two photoelectric converters, two blocks of the logarithm of electric signals, a unit for subtracting two electric signals, a unit for summing two electric signals, the output of the first photoelectric converter is connected through the corresponding block logarithm of electrical signals to the first inputs of the subtraction unit of two electrical signals and the unit of summing up two electrical signals, the output of the second photoelectronic converter is connected through the corresponding block of logarithm of electrical signals to the second inputs of the unit for subtracting two electrical signals and the unit for summing two electrical signals, the outputs of the units for subtracting and summing two electrical signals are sensor outputs, additionally contains a fiber optic fiber with lightproof a sheath connected in series with a fiber optic fiber with a translucent sheath through an optical amplifier, one end of a fiber with a light-transmitting sheath is connected to the optical input of the first photoelectric converter, the other end of a fiber with a light-transmitting sheath is connected to the optical input of an optical amplifier, one end of a fiber with a light-tight sheath is connected to the optical output of the optical amplifier, the other end of the fiber a light guide with an opaque sheath is connected to the optical input of the second photoelectric converter studios, and the gain G of the optical amplifier equal to
где α1, α2 - коэффициент экстинкции оптической мощности в волоконных световодах со светопроницаемой и светонепроницаемой оболочками соответственно; L1, L2 - длина волоконного световода со светопроницаемой и светонепроницаемой оболочками, соответственно.where α 1 , α 2 - extinction coefficient of the optical power in optical fibers with translucent and opaque sheaths, respectively; L 1 , L 2 - the length of the fiber with a translucent and opaque sheaths, respectively.
Функциональная схема предлагаемого датчика приведена на фиг.1.Functional diagram of the proposed sensor is shown in figure 1.
На фиг.2 приведен вариант исполнения оптического усилителя.Figure 2 shows an embodiment of an optical amplifier.
Датчик состоит из оптического усилителя 1, к входу которого оптически подключен одним из концов световод 2 с светопроницаемой оболочкой, а к выходу - световод 3 с светонепроницаемой оболочкой. Другим концом световод 2 оптически подключен к фотоэлектронному преобразователю 4, а световод 3 - к фотоэлектронному преобразователю 5. Выход фотоэлектронного преобразователя 4 подключен через соответствующий ему блок логарифмирования электрических сигналов 6 к первому входу блока вычитания двух электрических сигналов 8 и к первому входу блока суммирования двух электрических сигналов 9. Выход фотоэлектронного преобразователя 5 подключен через соответствующий ему блок логарифмирования электрических сигналов 7 к второму входу блока вычитания двух электрических сигналов 8 и к второму входу блока суммирования двух электрических сигналов 9. Выходы блоков вычитания и суммирования двух электрических сигналов являются выходами датчика.The sensor consists of an optical amplifier 1, to the input of which an
Световод 2 прокладывается в зоне КРУ, где возможно возникновение электрической дуги таким образом, чтобы свет от нее попадал на светопроницаемую оболочку световода 2.The
Датчик работает следующим образом. Возникновение электрической дуги сопровождается мощной световой вспышкой, свет от которой падает на боковую поверхность световода 2 и индуцирует в его светопроводящей сердцевине оптический сигнал, распространяющейся по этому световоду к его противоположным концам.The sensor operates as follows. The appearance of an electric arc is accompanied by a powerful light flash, the light from which falls on the side surface of the
Оптический сигнал, пришедший на первый конец световода 2, преобразуется на фотоэлектронном преобразователе 4 в электрический сигнал тока I1 по формулеThe optical signal arriving at the first end of the
где k - коэффициент преобразования оптического сигнала в электрический ток в фотоэлектронных преобразователях 4,5; α1 - коэффициент экстинкции оптической мощности в световоде 2; P0 - оптический сигнал, индуцированный светом электрической дуги в светопроводящей сердцевине световода 2; s - длина световода 2 от места возникновения электрической дуги до его первого конца вдоль световода 2.where k is the coefficient of conversion of the optical signal into electric current in photoelectric converters 4,5; α 1 - extinction coefficient of the optical power in the
Оптический сигнал, пришедший на второй конец световода 1, поступает на оптический вход оптического усилителя 1, где производится его усиление в соответствии с формулойThe optical signal arriving at the second end of the optical fiber 1 is fed to the optical input of the optical amplifier 1, where it is amplified in accordance with the formula
где G - коэффициент усиления оптического усилителя 1; L1 - длина световода 2.where G is the gain of the optical amplifier 1; L 1 - the length of the
Оптический сигнал P1 поступает по волоконному световоду 3 с светонепроницаемой оболочкой на оптический вход фотоэлектронного преобразователя 5, где производится его преобразование в соответствии с формулойThe optical signal P 1 enters through the optical fiber 3 with an opaque sheath to the optical input of the photoelectronic converter 5, where it is converted in accordance with the formula
где α2 - коэффициент экстинкции оптической мощности в световоде 3; L2 - длина световода 3. Если коэффициент усиления G выбрать равнымwhere α 2 is the extinction coefficient of the optical power in the optical fiber 3; L 2 - the length of the fiber 3. If the gain G is chosen equal
то формула (20) упростится до видаthen formula (20) is simplified to the form
Сигналы тока с фотоэлектронных преобразователей 4,5 поступают на соответствующие логарифматоры электрического тока 6, 7, где преобразуются в электрические сигналы Ulog1, Ulog2 в соответствии с формуламиThe current signals from the photoelectronic converters 4,5 are fed to the corresponding logarithms of the electric current 6, 7, where they are converted into electrical signals U log1 , U log2 in accordance with the formulas
где β - коэффициент преобразования блока логарифмирования электрического тока; I0 - ток смещения логарифматора. Эти сигналы поступают на соответствующие входы блока вычитания двух электрических сигналов и блока суммирования двух электрических сигналов.where β is the conversion coefficient of the logarithm unit of the electric current; I 0 is the bias current of the logarithm. These signals are fed to the corresponding inputs of the subtracting unit of two electrical signals and the summing unit of two electrical signals.
На выходе блока вычитания двух электрических сигналов образуется сигнал Um At the output of the unit for subtracting two electrical signals, a signal U m
где γm - коэффициент преобразования блока вычитания двух электрических сигналов.where γ m is the conversion coefficient of the subtraction unit of two electrical signals.
На выходе блока суммирования двух электрических сигналов образуется сигнал Up At the output of the summing unit of two electrical signals, a signal U p
где γр - коэффициент преобразования блока суммирования двух электрических сигналов.where γ p is the conversion coefficient of the summation block of two electrical signals.
Таким образом, на выходах датчика образуются два сигнала, один из которых пропорционален позиции дуги s, а другой - логарифму индуцированного в сердцевине световода оптического сигнала P0. Так как Р0 пропорционален освещенности, создаваемой излучением электрической дуги и соответственно пропорциональный ее мощности, то второй сигнал линейно зависит от логарифма мощности электрической дуги.Thus, two signals are generated at the sensor outputs, one of which is proportional to the position of the arc s, and the other is the logarithm of the optical signal P 0 induced in the core of the fiber. Since P 0 is proportional to the illumination created by the radiation of the electric arc and accordingly proportional to its power, the second signal linearly depends on the logarithm of the power of the electric arc.
В заявляемом устройстве в качестве оптического усилителя 1 может быть использована схема, приведенная на фиг.2, состоящая из аналогово фотоприемника 10 HFBR-2526 фирмы HEWLETT PACKARD, операционного усилителя 11 ОРА AnalogDevice и оптического излучателя 12 HFBR-1528 фирмы HEWLETT PACKARD.In the inventive device, as an optical amplifier 1, the circuit shown in Fig. 2 can be used, consisting of an HEWLETT PACKARD HFBR-2526
В качестве световода 2 можно использовать, например, полимерное оптическое волокно «ИЦ ПОВ» в оболочке из белой силиконовой резины, светопроницаемой для излучения дуги.As the
В качестве световода 3 можно использовать, например, полимерное оптическое волокно диаметром 1 мм ООО «ИЦ ПОВ» в оболочке из черной силиконовой резины, светонепроницаемой для излучения дуги.As the light guide 3, for example, a polymer optical fiber with a diameter of 1 mm of ITS POV LLC in a sheath of black silicone rubber, which is opaque to arc radiation, can be used.
В качестве фотоэлектронных преобразователей 4, 5 могут быть использованы фотодетекторы, изготовленные на базе фотодиодов аналогово фотоприемника 10 HFBR-2526 фирмы HEWLETT PACKARD.As photoelectric converters 4, 5, photodetectors made on the basis of the photodiodes of the
В качестве блоков логарифмирования 6, 7 электрических сигналов может быть использована микросхема логарифмирования отношения токов LOG 100 фирмы AnalogDevice.As blocks of the logarithm 6, 7 of the electrical signals can be used chip logarithm current ratio LOG 100 firm AnalogDevice.
В качестве блоков суммирования и вычитания двух электрических сигналов 8, 9 могут быть использованы схемы, построенные на базе операционного усилителя ОРА348.As blocks for summing and subtracting two electrical signals 8, 9, circuits based on the OPA348 operational amplifier can be used.
Количество Q контролируемых отсеков секции КРУ можно оценить по формулеThe number of Q controlled compartments of the switchgear section can be estimated by the formula
где Δs - длина участка световода, приходящаяся на один отсек. Так же, как и в прототипе, должно выполняться неравенство (6) для корректного определения отсека.where Δs is the length of the fiber section per one compartment. In the same way as in the prototype, inequality (6) must be satisfied for the correct determination of the compartment.
Погрешность |Δs|max определяется по формулеThe error | Δs | max is determined by the formula
где 
Если погрешность логарифмирования определяется только погрешностью фотодетектирования, то справедливо выражениеIf the error of the logarithm is determined only by the error of photo detection, then the expression
где ε1, ε2 - относительные погрешности фотодетектирования первого и второго фотоэлектронных преобразователей соответственно. Отсюдаwhere ε 1 , ε 2 are the relative errors of photodetection of the first and second photoelectronic converters, respectively. From here
Относительная погрешность фотодетектирования определяется по формуле (10). При тех же условиях, что и прототипе формула (10) запишется в видеThe relative error in photo detection is determined by the formula (10). Under the same conditions as the prototype, formula (10) is written in the form
Тогда количество контролируемых отсеков Q будет равноThen the number of controlled compartments Q will be equal to
При α=600 дБ/км, Δs=1 м; P0=1 мкВт; ΔPn=1 нВт число контролируемых отсеков будет 40, что в два раза больше, чем в прототипе.At α = 600 dB / km, Δs = 1 m; P 0 = 1 μW; ΔP n = 1 nW, the number of controlled compartments will be 40, which is two times more than in the prototype.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Устройство для отключения ячейки комплектного распределительного устройства. Патент РФ на изобретение №2120167, 03.04.1997, МКИ6 H02H 7/26.1. Device for disconnecting the cells of the complete switchgear. RF patent for the invention No. 2120167, 04/03/1997, MKI 6 H02H 7/26.
2. Волоконно-оптический датчик открытой электрической дуги, Патент РФ на изобретение №2237332, 07.10.2002, МКИ7 H02H 7/26.2. Fiber-optic sensor of an open electric arc, RF Patent for the invention No. 2237332, 10/07/2002, MKI 7 H02H 7/26.
Claims (1)
где α1, α2 - коэффициенты экстинкции оптической мощности в волоконных световодах со светопроницаемой и светонепроницаемой оболочками соответственно;
L1, L2 - длины волоконных световодов со светопроницаемой и светонепроницаемой оболочками соответственно. A distributed sensor of an open electric arc, containing a fiber light guide with a translucent sheath, two photoelectronic converters, two blocks of the logarithm of electric signals, a unit for subtracting two electric signals, a unit for summing two electric signals, the output of the first photoelectric converter is connected through the corresponding block of the logarithm of electric signals to the first inputs a unit for subtracting two electrical signals and a unit for summing two electrical signals, in the output of the second photoelectric converter is connected through the corresponding block of the logarithm of the electrical signals to the second inputs of the unit for subtracting two electrical signals and the unit for summing two electrical signals, the outputs of the units for subtracting and summing two electrical signals are sensor outputs, characterized in that it additionally contains a fiber optic fiber with lightproof a sheath connected in series with a fiber waveguide with a translucent sheath through an optical an amplifier, one end of a fiber with a light-transmitting sheath is connected to the optical input of the first photoelectronic converter, the other end of a fiber with a light-transmitting sheath is connected to the optical input of an optical amplifier, one end of a fiber with a light-tight sheath is connected to the optical output of an optical amplifier, the other end of the fiber with an opaque sheath is connected to the optical input of the second photoelectronic converter, and the coefficient ient gain G of the optical amplifier equal to
where α 1 , α 2 are the extinction coefficients of the optical power in optical fibers with translucent and opaque sheaths, respectively;
L 1 , L 2 - the length of the optical fibers with translucent and opaque sheaths, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009116334/09A RU2401495C1 (en) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | Open electric arc distributive sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009116334/09A RU2401495C1 (en) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | Open electric arc distributive sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2401495C1 true RU2401495C1 (en) | 2010-10-10 |
Family
ID=44024929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009116334/09A RU2401495C1 (en) | 2009-04-28 | 2009-04-28 | Open electric arc distributive sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2401495C1 (en) |
-
2009
- 2009-04-28 RU RU2009116334/09A patent/RU2401495C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2401495C1 (en) | Open electric arc distributive sensor | |
| RU2237332C2 (en) | Open electric arc fiber-optic pickup | |
| CN111082869A (en) | Switching value signal transmission control system based on optical fiber | |
| Hegyi et al. | Time-and wavelength-multiplexed wavelength shift detection for high-resolution, low-cost distributed fiber-optic sensing | |
| RU2168826C1 (en) | Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle | |
| KR101694414B1 (en) | method for locating arc-flash events harnessing light attenuation characteristics of plastic optical fibers and sensor using the same method | |
| CN210400420U (en) | Fiber grating analysis device | |
| CN114001927A (en) | Polarization maintaining optical fiber optical measurement system adopting magneto-optical switch | |
| CN101526824B (en) | Optical circuit and method for measuring monitor characteristic | |
| RU2379811C1 (en) | Arc protection device | |
| CN212083724U (en) | Planar optical waveguide device and photoelectric sensing system | |
| RU2096887C1 (en) | Metalclad switchgear disconnecting device | |
| RU2539963C1 (en) | Fibre-optical arc blowout device with identification of electric arc location | |
| JP2008245118A (en) | Optical receiver | |
| RU2120167C1 (en) | Metalclad switchgear cubicle disconnecting device | |
| RU5893U1 (en) | ARC PROTECTION DEVICE | |
| Rajan et al. | Modeling and analysis of the effect of noise on an edge filter based ratiometric wavelength measurement system | |
| KR101465787B1 (en) | optical line sensor for detecting arc position and method therefor | |
| JP2707823B2 (en) | Failure monitoring device for electrical equipment | |
| CN211317345U (en) | Distributed optical fiber sensing device | |
| RU2002126864A (en) | OPEN ELECTRIC ARC FIBER OPTICAL SENSOR | |
| CN212363614U (en) | MEMS attenuator measuring device based on AD8304 | |
| CN113037367B (en) | Optical time domain reflectometer | |
| JP2004037298A (en) | Face measuring system and arrangement method of face measuring optical fiber | |
| Antony et al. | Single-photon detector based long-range fibre-optic distributed temperature sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20101208 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190429 |