基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點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火控制裝置，包括控制室和高壓點火箱，控制室與高壓點火箱之間通過塑料光纖連接。塑料光纖為兩根，分別傳輸待機光信號和觸發(fā)光信號。本實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，可避免強電磁脈沖、高功率微波、強射頻和靜電等干擾信號，可以避免回擊電流對工作人員的傷害以及對電器設(shè)備的損壞，可以有效的將低壓區(qū)與高壓區(qū)進行隔離，且光功率足夠強，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作。
【專利說明】基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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火控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓放電試驗中，球隙火花開關(guān)已被廣泛使用。球隙開關(guān)位于高壓下，通常能達到幾萬伏至幾百萬伏，而觸發(fā)球隙點火的控制系統(tǒng)位于低壓處，因此點火裝置與低壓側(cè)應(yīng)有效隔離。目前來說，觸發(fā)高壓球隙點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)信號的媒介。該方式由于其延時穩(wěn)定性差、容易自觸發(fā)或不觸發(fā)以及受干擾嚴重、易受強電磁干擾，特別對于高電壓大容量的雙百萬伏電力變壓器截波時，由于受到干擾，使其不能截斷，從而對變壓器造成很大損害。
[0004]2、采用氣動式遙控裝置來進行觸發(fā)點火。該方式可對點火控制室和點火點進行有效隔離，也可避免回擊電流對工作人員的傷害以及對電器設(shè)備的損壞。氣動裝置主要由空氣壓縮機、電磁閥、輸氣管、氣動開關(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火。
[0005]3、采用紅外遙控方式進行觸發(fā)點火。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。當按下發(fā)射鍵時，經(jīng)載波振蕩電路調(diào)制成幾十kHz的脈沖信號，放大后由發(fā)射管輸出。發(fā)射出的紅外信號經(jīng)過紅外線接收管接收并進行放大，然后進行檢波整形，整形后的信號經(jīng)緩存后驅(qū)動開關(guān)。該方式可以有效地對高壓區(qū)及低壓區(qū)進行隔離，而且其結(jié)構(gòu)簡單、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?；蚨嗄９饫w+光電探測器的方案來進行觸發(fā)點火。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)動電路、自動功率控制電路、自動調(diào)整控制電路以及溫度補償電路組成。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轉(zhuǎn)換成電信號，其主要由光電探測器、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器價格昂貴，設(shè)備成本較高，且其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實現(xiàn)。
[0007]5、采用LED+塑料光纖的方案進行觸發(fā)點火。由于LED發(fā)出的光功率不夠強，因此該方案適用于短距離點火，當控制室離點火裝置較遠時，不易進行觸發(fā)點火。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實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火控制裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的傳輸光功率小，點火距離短，不易觸發(fā)的問題。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案是，基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置，包括控制室和高壓點火箱，控制室與高壓點火箱之間通過塑料光纖連接。
[0010]本實用新型的特點還在于:
[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包括待機發(fā)射電路和觸發(fā)發(fā)射電路，待機發(fā)射電路通過激光管I將待機電信號轉(zhuǎn)換成待機光信號，經(jīng)一根塑料光纖I傳至高壓點火箱；觸發(fā)發(fā)射電路通過激光管II將觸發(fā)電信號轉(zhuǎn)換成觸發(fā)光信號，經(jīng)另一根塑料光纖II傳至高壓點火箱。
[0012]高壓點火箱內(nèi)設(shè)有光纖控制盒II，接收光纖控制盒I的待機光信號和觸發(fā)光信號。
[0013]光纖控制盒II包括待機接收電路及觸發(fā)接收電路；待機接收電路通過光敏二極管I將待機光信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)三極管開關(guān)電路控制電磁繼電器的吸合，輸出待機電信號；觸發(fā)接收電路通過光敏二極管II將觸發(fā)光信號轉(zhuǎn)成電信號，在待機電信號控制下，經(jīng)過三極管開關(guān)電路輸出觸發(fā)電信號，觸發(fā)高壓球隙點火。
[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]本實用新型具有如下有益效果:
[0016]1、本實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，因此可避免強電磁脈沖、高功率微波、強射頻和靜電等干擾信號，以及可以避免回擊電流對工作人員的傷害以及對電器設(shè)備的損壞，可以很有效的將低壓區(qū)與高壓區(qū)進行隔離。
[0018]3、本實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，解決了現(xiàn)有技術(shù)點火距離短、不易觸發(fā)等缺點。
[0019]4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備成本低，且易于操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖2是本實用新型基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點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是本實用新型基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置中的點火箱內(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.待機接收電路，12.觸發(fā)接收電路。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0025]基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置，參見圖1，基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置，包括控制室和高壓點火箱，控制室與高壓點火箱之間通過塑料光纖連接。塑料光纖為兩根，分別傳輸待機光信號和觸發(fā)光信號。
[0026]控制室內(nèi)設(shè)有光纖控制盒I 1，光纖控制盒I I包括待機發(fā)射電路2和觸發(fā)發(fā)射電路5，待機發(fā)射電路2通過激光管I 3將待機電信號轉(zhuǎn)換成待機光信號，經(jīng)塑料光纖I 6傳至高壓點火箱；觸發(fā)發(fā)射電路5通過激光管II 4將觸發(fā)電信號轉(zhuǎn)換成觸發(fā)光信號，經(jīng)塑料光纖II 7傳至高壓點火箱。
[0027]高壓點火箱內(nèi)設(shè)有光纖控制盒II 8，接收光纖控制盒I I的待機光信號和觸發(fā)光信號。
[0028]光纖控制盒II 8包括待機接收電路11及觸發(fā)接收電路12 ;待機接收電路11通過光敏二極管I 9將待機光信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)三極管開關(guān)電路控制電磁繼電器的吸合，輸出待機電信號；觸發(fā)接收電路通過光敏二極管II 10將觸發(fā)光信號轉(zhuǎn)成電信號，在待機電信號控制下，只有待機接收電路接收到待機發(fā)射電路發(fā)出的光信號，然后導(dǎo)致繼電器吸合，從而輸出待機電信號為12V電壓,給觸發(fā)接收電路供電,若未接收到光信號,繼電器不吸合，輸出的待機電信號為“0”，觸發(fā)接收電路不工作，不能觸發(fā)高壓球隙點火，經(jīng)過三極管開關(guān)電路輸出觸發(fā)電信號，觸發(fā)高壓球隙點火。
[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火控制裝置，其特征在于:包括控制室和高壓點火箱，所述控制室與高壓點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)包括待機發(fā)射電路(2)和觸發(fā)發(fā)射電路(5)，所述待機發(fā)射電路(2)通過激光管I (3)將待機電信號轉(zhuǎn)換成待機光信號，經(jīng)一根塑料光纖傳至高壓點火箱；所述觸發(fā)發(fā)射電路(5)通過激光管II (4)將觸發(fā)電信號轉(zhuǎn)換成觸發(fā)光信號，經(jīng)另一根塑料光纖傳至高壓點火箱。
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火控制裝置，其特征在于:高壓點火箱內(nèi)設(shè)有光纖控制盒II (8)，接收所述光纖控制盒I (I)的待機光信號和觸發(fā)光信號。
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火控制裝置，其特征在于:所述光纖控制盒II (8)包括待機接收電路(11)及觸發(fā)接收電路(12);所述待機接收電路(11)通過光敏二極管I (9)將待機光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)三極管開關(guān)電路控制電磁繼電器的吸合，輸出待機電信號；所述觸發(fā)接收電路(12)通過光敏二極管II (10)將觸發(fā)光信號轉(zhuǎn)成電信號，在待機電信號控制下，經(jīng)過三極管開關(guān)電路輸出觸發(fā)電信號，觸發(fā)高壓球隙點火。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的基于激光管和塑料光纖的高壓球隙點火控制裝置，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】G05B19/04GK203444261SQ201320494257
【公開日】2014年2月19日 申請日期: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, 陳飛 申請人:西安理工大學(xué)