基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置制造方法
【專利摘要】基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，包括控制室和高壓點(diǎn)火箱，控制室與高壓點(diǎn)火箱之間通過塑料光纖連接。塑料光纖為兩根，分別傳輸待機(jī)光信號(hào)和觸發(fā)光信號(hào)。本實(shí)用新型采用芯徑較大的塑料光纖作為媒介，傳光量大，不易引起誤觸發(fā)或者不觸發(fā)，安全可靠。本實(shí)用新型采用塑料光纖作為傳輸媒介，取代了傳統(tǒng)的電引線，可避免強(qiáng)電磁脈沖、高功率微波、強(qiáng)射頻和靜電等干擾信號(hào)，可以避免回?fù)綦娏鲗?duì)工作人員的傷害以及對(duì)電器設(shè)備的損壞，可以有效的將低壓區(qū)與高壓區(qū)進(jìn)行隔離，且光功率足夠強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。
【專利說明】基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高壓電器及光纖傳輸設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓放電試驗(yàn)中，球隙火花開關(guān)已被廣泛使用。球隙開關(guān)位于高壓下，通常能達(dá)到幾萬(wàn)伏至幾百萬(wàn)伏，而觸發(fā)球隙點(diǎn)火的控制系統(tǒng)位于低壓處，因此點(diǎn)火裝置與低壓側(cè)應(yīng)有效隔離。目前來(lái)說，觸發(fā)高壓球隙點(diǎn)火的方式有以下幾種方式:
[0003]1、采用同軸電纜作為傳輸觸發(fā)信號(hào)的媒介。該方式由于其延時(shí)穩(wěn)定性差、容易自觸發(fā)或不觸發(fā)以及受干擾嚴(yán)重、易受強(qiáng)電磁干擾，特別對(duì)于高電壓大容量的雙百萬(wàn)伏電力變壓器截波時(shí)，由于受到干擾，使其不能截?cái)?，從而?duì)變壓器造成很大損害。
[0004]2、采用氣動(dòng)式遙控裝置來(lái)進(jìn)行觸發(fā)點(diǎn)火。該方式可對(duì)點(diǎn)火控制室和點(diǎn)火點(diǎn)進(jìn)行有效隔離，也可避免回?fù)綦娏鲗?duì)工作人員的傷害以及對(duì)電器設(shè)備的損壞。氣動(dòng)裝置主要由空氣壓縮機(jī)、電磁閥、輸氣管、氣動(dòng)開關(guān)等部件組成，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備成本較高，如果在其中某處有漏氣現(xiàn)象就不能做到安全點(diǎn)火。
[0005]3、采用紅外遙控方式進(jìn)行觸發(fā)點(diǎn)火。紅外遙控系統(tǒng)主要由紅外發(fā)射電路和紅外接收電路組成。當(dāng)按下發(fā)射鍵時(shí)，經(jīng)載波振蕩電路調(diào)制成幾十kHz的脈沖信號(hào)，放大后由發(fā)射管輸出。發(fā)射出的紅外信號(hào)經(jīng)過紅外線接收管接收并進(jìn)行放大，然后進(jìn)行檢波整形，整形后的信號(hào)經(jīng)緩存后驅(qū)動(dòng)開關(guān)。該方式可以有效地對(duì)高壓區(qū)及低壓區(qū)進(jìn)行隔離，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、操作方便，但是紅外光易被障礙物擋住，而且紅外發(fā)射距離短并且極易受外界干擾引起誤觸發(fā)，可靠性不是很高。
[0006]4、采用光源+單模或多模光纖+光電探測(cè)器的方案來(lái)進(jìn)行觸發(fā)點(diǎn)火。該方式通常由控制單元、發(fā)射單元、電光轉(zhuǎn)換單元、單?；蚨嗄９饫w、光電轉(zhuǎn)換單元、信號(hào)接收單元、控制執(zhí)行單元組成。光發(fā)射單元通常又包括光源、驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)功率控制電路、自動(dòng)調(diào)整控制電路以及溫度補(bǔ)償電路組成。光源可以為半導(dǎo)體發(fā)光管(LED)或者半導(dǎo)體激光器(LD)。光接收單元，將光纖傳輸中的微弱信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其主要由光電探測(cè)器、跨阻放大器、主放大電路以及判決電路組成。光纖傳輸中，光電探測(cè)器通常有PIN光電二極管以及APD雪崩二極管。該方案可以很好地克服強(qiáng)電磁干擾、不易引起自觸發(fā)或者不觸發(fā)等問題，但是通常激光器以及光電探測(cè)器價(jià)格昂貴，設(shè)備成本較高，且其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)。
[0007]5、采用LED+塑料光纖的方案進(jìn)行觸發(fā)點(diǎn)火。由于LED發(fā)出的光功率不夠強(qiáng)，因此該方案適用于短距離點(diǎn)火，當(dāng)控制室離點(diǎn)火裝置較遠(yuǎn)時(shí)，不易進(jìn)行觸發(fā)點(diǎn)火。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的傳輸光功率小，點(diǎn)火距離短，不易觸發(fā)的問題。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，包括控制室和高壓點(diǎn)火箱，控制室與高壓點(diǎn)火箱之間通過塑料光纖連接。
[0010]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于:
[0011]塑料光纖為兩根；控制室內(nèi)設(shè)有光纖控制盒I，光纖控制盒I包括待機(jī)發(fā)射電路和觸發(fā)發(fā)射電路，待機(jī)發(fā)射電路通過激光管I將待機(jī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成待機(jī)光信號(hào)，經(jīng)一根塑料光纖I傳至高壓點(diǎn)火箱；觸發(fā)發(fā)射電路通過激光管II將觸發(fā)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成觸發(fā)光信號(hào)，經(jīng)另一根塑料光纖II傳至高壓點(diǎn)火箱。
[0012]高壓點(diǎn)火箱內(nèi)設(shè)有光纖控制盒II，接收光纖控制盒I的待機(jī)光信號(hào)和觸發(fā)光信號(hào)。
[0013]光纖控制盒II包括待機(jī)接收電路及觸發(fā)接收電路；待機(jī)接收電路通過光敏二極管I將待機(jī)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)三極管開關(guān)電路控制電磁繼電器的吸合，輸出待機(jī)電信號(hào)；觸發(fā)接收電路通過光敏二極管II將觸發(fā)光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，在待機(jī)電信號(hào)控制下，經(jīng)過三極管開關(guān)電路輸出觸發(fā)電信號(hào)，觸發(fā)高壓球隙點(diǎn)火。
[0014]光纖控制盒I和光纖控制盒II分別安裝在鋁合金屏蔽盒內(nèi)。
[0015]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0016]1、本實(shí)用新型采用芯徑較大的塑料光纖作為媒介，傳光量大，不易引起誤觸發(fā)或者不觸發(fā)，安全可靠。
[0017]2、本實(shí)用新型采用塑料光纖作為傳輸媒介，取代了傳統(tǒng)的電引線，因此可避免強(qiáng)電磁脈沖、高功率微波、強(qiáng)射頻和靜電等干擾信號(hào)，以及可以避免回?fù)綦娏鲗?duì)工作人員的傷害以及對(duì)電器設(shè)備的損壞，可以很有效的將低壓區(qū)與高壓區(qū)進(jìn)行隔離。
[0018]3、本實(shí)用新型激光管可采用激光管作為光源，取代了發(fā)光二管，其光功率足夠強(qiáng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)點(diǎn)火距離短、不易觸發(fā)等缺點(diǎn)。
[0019]4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，且易于操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置中的控制室光纖控制盒電路結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置中的點(diǎn)火箱內(nèi)光纖控制盒電路結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖中，1.光纖控制盒I，2.待機(jī)發(fā)射電路，3.激光管I，4.激光管II，5.觸發(fā)發(fā)射電路，6.塑料光纖I，7、塑料光纖II，8.光纖控制盒II，9.光敏二極管I，10、光敏二極管II，11.待機(jī)接收電路，12.觸發(fā)接收電路。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，參見圖1，基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，包括控制室和高壓點(diǎn)火箱，控制室與高壓點(diǎn)火箱之間通過塑料光纖連接。塑料光纖為兩根，分別傳輸待機(jī)光信號(hào)和觸發(fā)光信號(hào)。
[0026]控制室內(nèi)設(shè)有光纖控制盒I 1，光纖控制盒I I包括待機(jī)發(fā)射電路2和觸發(fā)發(fā)射電路5，待機(jī)發(fā)射電路2通過激光管I 3將待機(jī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成待機(jī)光信號(hào)，經(jīng)塑料光纖I 6傳至高壓點(diǎn)火箱；觸發(fā)發(fā)射電路5通過激光管II 4將觸發(fā)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成觸發(fā)光信號(hào)，經(jīng)塑料光纖II 7傳至高壓點(diǎn)火箱。
[0027]高壓點(diǎn)火箱內(nèi)設(shè)有光纖控制盒II 8，接收光纖控制盒I I的待機(jī)光信號(hào)和觸發(fā)光信號(hào)。
[0028]光纖控制盒II 8包括待機(jī)接收電路11及觸發(fā)接收電路12 ;待機(jī)接收電路11通過光敏二極管I 9將待機(jī)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)三極管開關(guān)電路控制電磁繼電器的吸合，輸出待機(jī)電信號(hào)；觸發(fā)接收電路通過光敏二極管II 10將觸發(fā)光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，在待機(jī)電信號(hào)控制下，只有待機(jī)接收電路接收到待機(jī)發(fā)射電路發(fā)出的光信號(hào)，然后導(dǎo)致繼電器吸合，從而輸出待機(jī)電信號(hào)為12V電壓,給觸發(fā)接收電路供電,若未接收到光信號(hào),繼電器不吸合，輸出的待機(jī)電信號(hào)為“0”，觸發(fā)接收電路不工作，不能觸發(fā)高壓球隙點(diǎn)火，經(jīng)過三極管開關(guān)電路輸出觸發(fā)電信號(hào)，觸發(fā)高壓球隙點(diǎn)火。
[0029]光纖控制盒I I和光纖控制盒II 8分別安裝在鋁合金屏蔽盒內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，其特征在于:包括控制室和高壓點(diǎn)火箱，所述控制室與高壓點(diǎn)火箱之間通過塑料光纖連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，其特征在于:所述塑料光纖為兩根；所述控制室內(nèi)設(shè)有光纖控制盒I (1)，所述光纖控制盒I (I)包括待機(jī)發(fā)射電路(2)和觸發(fā)發(fā)射電路(5)，所述待機(jī)發(fā)射電路(2)通過激光管I (3)將待機(jī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成待機(jī)光信號(hào)，經(jīng)一根塑料光纖傳至高壓點(diǎn)火箱；所述觸發(fā)發(fā)射電路(5)通過激光管II (4)將觸發(fā)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成觸發(fā)光信號(hào)，經(jīng)另一根塑料光纖傳至高壓點(diǎn)火箱。
3.如權(quán)利要求2所述的基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，其特征在于:高壓點(diǎn)火箱內(nèi)設(shè)有光纖控制盒II (8)，接收所述光纖控制盒I (I)的待機(jī)光信號(hào)和觸發(fā)光信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，其特征在于:所述光纖控制盒II (8)包括待機(jī)接收電路(11)及觸發(fā)接收電路(12);所述待機(jī)接收電路(11)通過光敏二極管I (9)將待機(jī)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)三極管開關(guān)電路控制電磁繼電器的吸合，輸出待機(jī)電信號(hào)；所述觸發(fā)接收電路(12)通過光敏二極管II (10)將觸發(fā)光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，在待機(jī)電信號(hào)控制下，經(jīng)過三極管開關(guān)電路輸出觸發(fā)電信號(hào)，觸發(fā)高壓球隙點(diǎn)火。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點(diǎn)火控制裝置，其特征在于:光纖控制盒I (I)和光纖控制盒II (8)分別安裝在鋁合金屏蔽盒內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK203444261SQ201320494257
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】胡遼林, 王誠(chéng), 陳飛 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)