本实用新型专利技术涉及一种开关柜弧光状态监测装置，包括紫外脉冲探头，紫外脉冲探头上安装滤光片和滤波片，紫外脉冲探头通过光电转换管D1、信号转换电路连接电压输出端，信号转换电路由信号整形滤波电路、信号放大电路和I‑V转换电路组成，其特征在于：信号整形滤波电路的输出端另连接有电压比较电路，电压比较电路的输出端连接有中央信息处理器，监测装置还设有对应紫外脉冲探头的光源发生器，光电转换管D1的电信号输出端另与中央信息处理器相连。其使用可靠，准确监测开关柜内的孤光故障，避免电力事故的发生，保证电力设备安全运行。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种开关柜弧光状态监测装置，属于电力系统开关柜一次设备安全
技术介绍
随着国民经济的发展，开关柜已在电力部门及厂矿企业中广泛应用，而开关柜的安全问题也日渐被人们所关注。其中，开关柜内部发生的电弧故障对电力设备的安全运行及工作人员的人身安全产生了严重威胁。电弧故障是一种游离气体的放电现象，电弧的温度可以达到20000℃以上，在这种极端条件下，开关柜内部的电力设备会遭到严重的破坏，而且开关柜内部短时间内产生的高温气体会使开关柜发生爆炸，对工作人员的人身安全构成了严重威胁，然而电力部门所采用的继电保护系统不能及时快速的判断电弧故障，从而使电弧发展扩大。目前，检测电弧故障的方法有很多，比如通过压力、光等信号的变化来判断是否发生了电弧故障，但是单纯的一种方法很难准确的判断电弧故障的发生，在实际应用中一般都是通过多种方法综合进行判断，比如通过光信号中的紫外光来判断是否发生了电弧故障。现有的弧光传感器就是利用了紫外脉冲探头将接收到的紫外光通过光电转换管转变为电信号，再将该电信号经过滤波、放大和I-V转换，最后送至电压输出端，以达到检测目的。但使用过程中这种弧光传感器的检测结果通常只是检测某一时间点，不能对短时间段内的电压输出结果做出评定，即不能检测短时间段内的开关柜内的电弧故障次数，而所述电弧故障次数是判断电弧故障检测准确性的重要依据。因此现有的弧光传感器有时会发生误报，准确率较低，使用者不能放心使用；同时紫外脉冲探头一旦发生损坏则失去检测功能，而工作人员却不能及时发现，容易造成电力事故。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种克服现有弧光传感器上述不足的使用可靠的开关柜弧光状态监测装置，准确监测开关柜内的电弧故障，避免电力事故的发生，保证电力设备安全运行。本技术的技术方案是：一种开关柜弧光状态监测装置，包括紫外脉冲探头，紫外脉冲探头上安装滤光片和滤波片，紫外脉冲探头通过光电转换管D1、信号转换电路连接电压输出端，信号转换电路由依次连接的信号整形滤波电路、信号放大电路和I-V转换电路组成，其特征在于：所述信号整形滤波电路输出端还连接有电压比较电路，所述电压比较电路输出端连接有中央信息处理器，所述电压比较电路用于将信号整形滤波电路的输出电压与基准电压相比较，当信号整形滤波电路的电压输出值大于基准电压时，电压比较电路输出高电平，中央信息处理器计数一次，当信号整形滤波电路的电压输出值小于比较电压时，电压比较电路输出低电平，中央信息处理器不计数；在对应紫外脉冲探头位置设置光源发生器，所述光电转换管D1的电信号输出端另与中央信息处理器相连，所述光源发生器用于发出脉冲紫外光射向紫外脉冲探头，紫外脉冲探头接收到紫外光脉冲后传送给光电转换管D1，由光电转换管D1转换成电信号反馈给中央信息处理器，通过中央信息处理器判定紫外脉冲探头是否正常工作。上述的开关柜弧光状态监测装置，电压比较电路采用运算放大器LM358，所述中央信息处理器采用单片机89C52，所述光电转换管D1的阳极接地，光电转换管D1的阴极连接运算放大器U2的反相输入端，电阻R1一端和光电转换管D1阳极相连接入运算放大器U2的反相输入端，电阻R1另一端接地，电阻R2连接于运算放大器U2的反相输入端和输出端之间，运算放大器U2的输出端连接到运算放大器LM358的反相输入端，运算放大器LM358的反相输入端另分别连接电阻R4一端和二极管D2正极，二极管D2的负极连接电阻R3，电阻R3的另一端接地，电阻R4的另一端连接电源，运算放大器LM358的同相输入端连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电源并提供基准电压，运算放大器LM358的输出端连接单片机89C52的14脚，单片机89C52的25脚连接光电转换管D1和电阻R1的公共端，运算放大器U2的同相输入端和接地端GND之间串联有电阻R12和电容C1，运算放大器U2的输出端连接电阻R6,电阻R6的另一端连接运算放大器U3的反相输入端，运算放大器U3的反相输入端与输出端之间连接电阻R10，运算放大器U3的同相输入端连接电容C2，电容C2的另一端接地，运算放大器U3的同相输入端通过电阻R9和电阻R7后接电源，电阻R9和电阻R7的公共端连接电阻R8后接地，运算放大器U3的输出端连接电阻R11，电阻R11的另一端接电压输出端并输出电压Vout，电压输出端和电阻R11的公共端连接电容C3，电容C3的另一端接地，运算放大器U2和运算放大器U3的正电源输入端接电源，运算放大器U2和运算放大器U3的负电源输入端接地。上述的开关柜弧光状态监测装置，所述紫外脉冲探头通过单模光纤与光电转换管D1连接。本技术的有益效果是：1、利用紫外脉冲探头接收开关柜内部的弧光，并通过滤光片和滤波片把红外线及可见光过滤掉，留下紫外光照射到光电转换管上，光电转换管将电信号传送给后方信号处理电路，信号处理电路与电压输出端相连接，实现监测目的；2、设计了电压比较电路，当紫外监测电路产生的脉冲电压大于比较电压时，中央信息处理器会计数一次，反之，当脉冲电压小于比较电压时，比较电路输出则为低电平，中央信息处理器不会计数，实现在短时间段内对紫外脉冲探头监测结果的评价，使得监测数据更加准确；3、利用光源发生器定时检验紫外脉冲探头的工作状态，判断是否发生故障，避免监测中断，导致电力事故的发生；4、本技术有效及时准确的监测开关柜内的孤光故障，保证开关柜一次设备的安全，结构简单，制作使用方便，生产成本低，具有较强的实用性和推广价值。附图说明图1是本技术的电路方框图；图2是本技术的电路原理图；图1中：1.紫外脉冲探头、2.滤光片、3.滤波片、4.单模光纤。具体实施方式如图1所示，该开关柜弧光状态监测装置，包括紫外脉冲探头1，紫外脉冲探头1上安装滤光片2和滤波片3，紫外脉冲探头1通过光电转换管D1、信号转换电路连接电压输出端，信号转换电路由信号整形滤波电路、信号放大电路和I-V转换电路组成。所述信号整形滤波电路输出端另连接有电压比较电路，所述电压比较电路输出端连接有中央信息处理器，所述电压比较电路采用运算放大器LM358，所述运算放大器LM358用于将比较信号整形滤波电路的输出电压与基准电压相比较，当信号整形滤波电路的电压输出值大于基准电压时，运算放大器LM358输出高电平，中央信息处理器计数一次，当信号整形滤波电路的电压输出值小于基准电压时，运算放大器LM358输出低电平，中央信息处理器不计数。所述开关柜弧光状态监测装置还设有对应紫外脉冲探头1的光源发生器，所述光电转换管D1的电信号输出端另与中央信息处理器另一输入端相连，所述光源发生器用于发出脉冲紫外光射向紫外脉冲探头1，紫外脉冲探头1接收到紫外光脉冲后传送给光电转换管D1，由光电转换管D1转换成电信号反馈给中央信息处理器，以判断紫外脉冲探头1是否正常工作；所述中央信息处理器采用单片机89C52。所述紫外脉冲探头1通过单模光纤4与光电转换管D1连接。如图2所示，所述光电转换管D1的阳极接地，光电转换管D1的阴极连接运算放大器U2的反相输入端，电阻R1一端和光电转换管D1阳极相连接入运算放大器U2的反相输入端，电阻R1另一端接地，电阻R2连接于运算放大器U2的反相输入端和输出端之间，运算本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关柜弧光状态监测装置，包括紫外脉冲探头，紫外脉冲探头上安装滤光片和滤波片，紫外脉冲探头通过光电转换管D1、信号转换电路连接电压输出端，信号转换电路由依次连接的信号整形滤波电路、信号放大电路和I‑V转换电路组成，其特征在于：所述信号整形滤波电路输出端还连接有电压比较电路，所述电压比较电路输出端连接有中央信息处理器，所述电压比较电路用于将信号整形滤波电路的输出电压与基准电压相比较，当信号整形滤波电路的电压输出值大于基准电压时，电压比较电路输出高电平，中央信息处理器计数一次，当信号整形滤波电路的电压输出值小于比较电压时，电压比较电路输出低电平，中央信息处理器不计数；在对应紫外脉冲探头位置设置光源发生器，所述光电转换管D1的电信号输出端另与中央信息处理器相连，所述光源发生器用于发出脉冲紫外光射向紫外脉冲探头，紫外脉冲探头接收到紫外光脉冲后传送给光电转换管D1，由光电转换管D1转换成电信号反馈给中央信息处理器，通过中央信息处理器判定紫外脉冲探头是否正常工作。
【技术特征摘要】
1.一种开关柜弧光状态监测装置，包括紫外脉冲探头，紫外脉冲探头上安装滤光片和滤波片，紫外脉冲探头通过光电转换管D1、信号转换电路连接电压输出端，信号转换电路由依次连接的信号整形滤波电路、信号放大电路和I-V转换电路组成，其特征在于：所述信号整形滤波电路输出端还连接有电压比较电路，所述电压比较电路输出端连接有中央信息处理器，所述电压比较电路用于将信号整形滤波电路的输出电压与基准电压相比较，当信号整形滤波电路的电压输出值大于基准电压时，电压比较电路输出高电平，中央信息处理器计数一次，当信号整形滤波电路的电压输出值小于比较电压时，电压比较电路输出低电平，中央信息处理器不计数；在对应紫外脉冲探头位置设置光源发生器，所述光电转换管D1的电信号输出端另与中央信息处理器相连，所述光源发生器用于发出脉冲紫外光射向紫外脉冲探头，紫外脉冲探头接收到紫外光脉冲后传送给光电转换管D1，由光电转换管D1转换成电信号反馈给中央信息处理器，通过中央信息处理器判定紫外脉冲探头是否正常工作。2.根据权利要求1所述的开关柜弧光状态监测装置，其特征在于：所述电压比较电路采用运算放大器LM358，所述中央信息处理器采用单片机89C52，所述光电转换管D1的阳极接地，光电转换管D1的阴极连接运算放大器U2的反相输入端，电阻R1一端和光电转换管D1阳极相连接入运算放大器U2的反相输入端，电阻R1另一端接地，电阻R2连接于运...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠林，刚宏，邱鹏，王强，赵阳，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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