專利名稱：檢測閃弧故障的自供電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬用電技術領域，具體涉及一種檢測閃弧故障的自供電裝置。
背景技術：
電力系統(tǒng)包括用于控制和保護目的的開關。形成該整個電力系統(tǒng)一部分的分配系 統(tǒng)包括安裝在金屬機箱內(nèi)形成開關裝置(SWitchgear)的主電源總線、分支電源總線和斷 路器。在斷路器的觸點打開時，由該斷路器所造成的分配系統(tǒng)的總線中的電流中斷會產(chǎn)生 電孤。在斷路器的正常操作過程中，由中斷產(chǎn)生的這些電弧會得到抑制并被消滅。然而，常 常是，會在開關裝置機箱內(nèi)例如在總線之間，或在總線和接地金屬元件之間產(chǎn)生不期望的 閃弧故障(arcing fault)。這樣的閃弧故障會產(chǎn)生出高能氣體，其對該裝置和附近的人員 構成一種威脅。一種使人員免受開關裝置中的閃弧故障的傷害的常用方法是設計金屬罩來 抵抗來自該閃弧故障的沖擊。然而，由于要使用大尺寸的金屬且需用無數(shù)的焊接接頭來防 止飛屑，因此這樣做要付出巨大的額外代價。即使有了這些預防措施，由開關裝置中的閃弧 故障所造成的沖擊也不能總是得到充分的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種檢測閃弧故障的自供電裝置，提高供電穩(wěn)定性，降低 電能損耗，其成本低，具有寬的視角，無需光學系統(tǒng)來聚光，可降低所需檢測器單元的數(shù)量。為達到發(fā)明目的，采用以下技術方案該裝置包括第一光電裝置，用于從包含來自該元件的第一波長帶的光的入射光產(chǎn)生一檢測的 光電信號，所述第一波長帶包括該預定波長；第二光電裝置，用于從包含來自該元件的第二波長帶的光的入射光產(chǎn)生一背景光 電信號，所述第二波長帶不包括該預定波長；電激勵的發(fā)光裝置，用于當被電激勵時發(fā)出光信號；和電路裝置，其將第一光電裝 置和第二光電裝置連接至所述發(fā)光裝置，且同時使得該檢測的光電信號和背景光電信號相 反，以在該檢測光電信號超出該背景光電信號一指示閃弧故障的閾值量時電激勵該發(fā)光裝 置發(fā)出該光信號；以及響應單元，包括光纖，其傳送來自該發(fā)光裝置的光信號和光電裝置， 其基本上僅響應于由該光纖傳送的光信號，以響應于該光信號產(chǎn)生閃弧信號。進一步，第一光電裝置包括至少一個光伏電池和在該至少一個第一光伏電池和該 元件之間且通帶等于第一波長帶的第一濾波裝置；第二光電裝置包括至少一個第二光伏電 池和在該至少一個第二光伏電池和該元件之間且通帶等于第二波長帶的第二濾波裝置。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明裝置的偏置電信號被加至由第一光伏電池產(chǎn)生的信號。該偏置電信號可由 一個或多個附加的光伏電池產(chǎn)生，所述一個或多個附加的光伏電池將它們的電輸出加至第 一光伏電池的電輸出上，使得該發(fā)光裝置被偏置至其操作點，從而可降低該過濾光伏電池的大小或個數(shù)以降低費用。


附圖為用于用于本發(fā)明的優(yōu)選電路。
具體實施例方式本發(fā)明根據(jù)這樣一個事實，即電力系統(tǒng)中的閃弧故障產(chǎn)生該發(fā)出電弧的材料的光 特征。附圖示意性地示出本發(fā)明的光學閃弧故障檢測器22在分配系統(tǒng)開關裝置中的應 用。該開關裝置47包括一金屬開關裝置柜49。典型地，該開關裝置機箱49被分為前室51、 中室53和后室55。前室51被垂直分為若干單元57，其中容納有例如斷路器59的電開關 裝置。中室53容納包括被連接至一組垂直總線(僅能看見一根)63的水平三相總線61的 剛性總線。這些垂直總線通過上快速切斷(disconnect)65連接至斷路器59。下快速切斷 67通過回路69將斷路器連接至從后室55延伸來的電纜71。本發(fā)明的光學閃弧故障檢測器22可用于防止開關裝置47出現(xiàn)閃孤故障，所述閃 弧故障可能會出現(xiàn)于導體61. 71中的任何導體之間，或出現(xiàn)在這些導體和金屬機箱49之 間。由此，檢測器1可被插進單元57、中室53或后室55中，在這些地方它們可以監(jiān)控閃弧 故障。每個檢測器1由光纖四連接至光電電路25，光電電路25可被容納于前室51的最 頂部的單元57或任何其他方便的位置。一旦檢測到閃弧故障，就會通過斷路引線73將由 光電電路25產(chǎn)生的閃弧信號作為一斷路信號施加至每個斷路器59或高速短路開關(未示 出)。還會將該閃弧信號作為斷路信號發(fā)送至將切斷輸入總線61的能量供給的主斷路器 (未示出)，或發(fā)送至一遠程監(jiān)控站(也未示出)。盡管詳細描述了本發(fā)明的特定實施例，本 專業(yè)技術人員將會理解在本公開的整個講解的啟發(fā)下可對這些細節(jié)進行多種修正和替換。 相應地，所公開的具體的結構僅用于示例的目的，而并非用于限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的 范圍由附加的權利要求及其所有的或任意等價描述的全部范圍來限定。
權利要求
1.檢測閃弧故障的自供電裝置，該裝置包括第一光電裝置，用于從包含來自該元件的第一波長帶的光的入射光產(chǎn)生一檢測的光電 信號，所述第一波長帶包括該預定波長；第二光電裝置，用于從包含來自該元件的第二波長帶的光的入射光產(chǎn)生一背景光電信 號，所述第二波長帶不包括該預定波長；電激勵的發(fā)光裝置，用于當被電激勵時發(fā)出光信號；和電路裝置，其將第一光電裝置和第二光電裝置連接至所述發(fā)光裝置，且同時使得該檢 測的光電信號和背景光電信號相反，以在該檢測光電信號超出該背景光電信號一指示閃弧 故障的閾值量時電激勵該發(fā)光裝置發(fā)出該光信號；以及響應單元，包括光纖，其傳送來自該 發(fā)光裝置的光信號和光電裝置，其基本上僅響應于由該光纖傳送的光信號，以響應于該光 信號產(chǎn)生閃弧信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測閃弧故障的自供電裝置，其特征在于第一光電裝置包括至少一個光伏電池和在該至少一個第一光伏電池和該元件之間且 通帶等于第一波長帶的第一濾波裝置；第二光電裝置包括至少一個第二光伏電池和在該至 少一個第二光伏電池和該元件之間且通帶等于第二波長帶的第二濾波裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一檢測閃弧故障的自供電裝置，該裝置包括第一光電裝置，用于從包含來自該元件的第一波長帶的光的入射光產(chǎn)生一檢測的光電信號，所述第一波長帶包括該預定波長；第二光電裝置，用于從包含來自該元件的第二波長帶的光的入射光產(chǎn)生一背景光電信號，所述第二波長帶不包括該預定波長；電激勵的發(fā)光裝置，用于當被電激勵時發(fā)出光信號；還包括電路裝置、響應單元、光纖；本發(fā)明成本低，具有寬的視角，無需光學系統(tǒng)來聚光，可降低所需檢測器單元的數(shù)量；本發(fā)明適用于供電系統(tǒng)。
文檔編號G01R31/08GK102097976SQ20091022744
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者吳建輝, 曹海軍, 秦三營, 黃國鵬 申請人:河南省電力公司商丘供電公司