基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置制造方法
【专利摘要】基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，包括控制室和高压电点火箱，控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。本实用新型采用芯径较大的塑料光纤作为媒介，传光量大，不易引起误触发或者不触发，安全可靠；且可有效的将高压区及低压区进行隔离，不受强电磁及其他外界因素干扰；结构简单，设备成本低，且易于操作。
【专利说明】基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高压电器及光纤传输设备【技术领域】，具体涉及一种基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置。
【背景技术】
[0002]在高压放电试验中，球隙火花开关已被广泛使用。球隙开关位于高压下，通常能达到几万伏至几百万伏，而触发球隙点火的控制系统位于低压处，因此点火装置与低压侧应有效隔离。目前来说，触发高压球隙点火的方式有以下几种方式:
[0003]1、采用同轴电缆作为传输触发信号的媒介。该方式由于其延时稳定性差、容易自触发或不触发以及受干扰严重、易受强电磁干扰，特别对于高电压大容量的双百万伏电力变压器截波时，由于受到干扰，使其不能截断，从而对变压器造成很大损害。
[0004]2、采用气动式遥控装置来进行触发点火。该方式可对点火控制室和点火点进行有效隔离，也可避免回击电流对工作人员的伤害以及对电器设备的损坏。气动装置主要由空气压缩机、电磁阀、输气管、气动开关等部件组成，但结构复杂、设备成本较高，如果在其中某处有漏气现象就不能做到安全点火。
[0005]3、采用红外遥控方式进行触发点火。红外遥控系统主要由红外发射电路和红外接收电路组成。当按下发射键时，经载波振荡电路调制成几十kHz的脉冲信号，放大后由发射管输出。发射出的红外信号经过红外线接收管接收并进行放大，然后进行检波整形，整形后的信号经缓存后驱动开关。该方式可以有效地对高压区及低压区进行隔离，而且其结构简单、体积小、操作方便，但是红外光易被障碍物挡住，而且红外发射距离短并且极易受外界干扰引起误触发，可靠性不是很高。
[0006]4、采用光源+单模或多模光纤+光电探测器的方案来进行触发点火。该方式通常由控制单元、发射单元、电光转换单元、单模或多模光纤、光电转换单元、信号接收单元、控制执行单元组成。光发射单元通常又包括光源、驱动电路、自动功率控制电路、自动调整控制电路以及温度补偿电路组成。光源可以为半导体发光管(LED)或者半导体激光器(LD)。光接收单元，将光纤传输中的微弱信号转换成电信号，其主要由光电探测器、跨阻放大器、主放大电路以及判决电路组成。光纤传输中，光电探测器通常有PIN光电二极管以及APD雪崩二极管。该方案可以很好地克服强电磁干扰、不易引起自触发或者不触发等问题，但是通常激光器以及光电探测器价格昂贵，设备成本较高，且其电路结构复杂，不易实现。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，解决现有技术存在的传输光功率小，不易触发的问题。
[0008]本实用新型的技术方案是，基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，包括控制室和高压点火箱，控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。
[0009]本实用新型的特点还在于:[0010]塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。
[0011]控制室内设有光纤控制盒I，光纤控制盒I包括待机发射电路和触发发射电路，待机发射电路通过发光二极管I将待机电信号转换成待机光信号，经塑料光纤I传至高压点火箱；触发发射电路通过发光二极管II将触发电信号转换成触发光信号，经塑料光纤II传至高压点火箱。
[0012]高压点火箱内设有光纤控制盒II，接收光纤控制盒I的待机光信号和触发光信号。
[0013]光纤控制盒II包括待机接收电路及触发接收电路；待机接收电路通过光敏二极管I将待机光信号转换成电信号，然后经三极管开关电路控制电磁继电器的吸合，输出待机电信号；触发接收电路通过光敏二极管II将触发光信号转成电信号，在待机电信号控制下，经过三极管开关电路输出触发电信号，触发高压球隙点火。
[0014]光纤控制盒I和光纤控制盒II分别安装在铝合金屏蔽盒内。
[0015]本实用新型具有如下有益效果:
[0016]1、本实用新型采用芯径较大的塑料光纤作为媒介，传光量大，不易引起误触发或者不触发，安全可靠。
[0017]2、由于传输媒介为塑料光纤，取代了传统的电引线，因此可避免强电磁脉冲、高功率微波、强射频和静电等干扰信号；也避免了回击电流对工作人员的伤害以及对电器设备的损坏。因此，可以有效地将低压区与高压区进行隔离。
[0018]3、本实用新型结构简单，设备成本低，且易于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置结构框图；
[0020]图2是本实用新型基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置中的控制室内光纤控制盒电路结构图；
[0021]图3是本实用新型基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置中的点火箱内光纤控制盒电路结构图。
[0022]图中，1.光纤控制盒I，2.待机发射电路，3.发光二极管I，4.发光二极管II，
5.触发发射电路，6.塑料光纤I，7、塑料光纤II，8.光纤控制盒II，9.光敏二极管I，10、光敏二极管II，11.待机接收电路，12.触发接收电路。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0024]基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，参见图1，基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，包括控制室和高压点火箱，控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。
[0025]控制室内设有光纤控制盒I 1，光纤控制盒I I包括待机发射电路2和触发发射电路5，待机发射电路2通过发光二极管I 3将待机电信号转换成待机光信号，经塑料光纤I 6传至高压点火箱；触发发射电路5通过发光二极管II 4将触发电信号转换成触发光信号，经塑料光纤II 7传至高压点火箱。[0026]高压点火箱内设有光纤控制盒II 8，接收光纤控制盒I I的待机光信号和触发光信号。
[0027]光纤控制盒II 8包括待机接收电路11及触发接收电路12 ;待机接收电路11通过光敏二极管I 9将待机光信号转换成电信号，然后经三极管开关电路控制电磁继电器的吸合，输出待机电信号；触发接收电路通过光敏二极管II 10将触发光信号转成电信号，在待机电信号控制下，只有待机接收电路接收到待机发射电路发出的光信号，然后导致继电器吸合，从而输出待机电信号为12V电压,给触发接收电路供电,若未接收到光信号,继电器不吸合，输出的待机电信号为“0”，触发接收电路不工作，不能触发高压球隙点火，经过三极管开关电路输出触发电信号，触发高压球隙点火。
[0028]光纤控制盒I I和光纤控制盒II 8分别安装在铝合金屏蔽盒内。
【权利要求】
1.基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于:包括控制室和高压点火箱，所述控制室与高压点火箱之间通过塑料光纤连接。
2.如权利要求1所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于:所述塑料光纤为两根，分别传输待机光信号和触发光信号。
3.如权利要求1或2所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于:所述控制室内设有光纤控制盒I (1)，所述光纤控制盒I (I)包括待机发射电路(2)和触发发射电路(5),所述待机发射电路(2)通过发光二极管I (3)将待机电信号转换成待机光信号，经塑料光纤I (6)传至高压点火箱；所述触发发射电路(5)通过发光二极管II (4)将触发电信号转换成触发光信号，经塑料光纤II (7)传至高压点火箱。
4.如权利要求3所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于:所述高压点火箱内设有光纤控制盒II (8)，接收所述光纤控制盒I (I)的待机光信号和触发光信号。
5.如权利要求4所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于:所述光纤控制盒II (4)包括待机接收电路(11)及触发接收电路(12);所述待机接收电路(11)通过光敏二极管I (9)将待机光信号转换成电信号，然后经三极管开关电路控制电磁继电器的吸合，输出待机电信号；所述触发接收电路(12)通过光敏二极管II (10)将触发光信号转成电信号，在待机电信号控制下，经过三极管开关电路输出触发电信号，触发高压球隙点火。
6.如权利要求5所述的基于塑料光纤的高压球隙点火控制装置，其特征在于:所述光纤控制盒I (I)和光纤控制盒II (8)分别安装在铝合金屏蔽盒内。
【文档编号】G05B19/04GK203386015SQ201320370105
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】胡辽林, 王诚, 陈飞 申请人:西安理工大学