[发明专利]一种断路器局放故障与弧光短路故障监测装置

说明书

本发明公开了一种断路器局放故障与弧光短路故障监测装置，包括可调光纤F‑P滤波器电路、D/A转换电路、放大电路、FPGA芯片、光电探测器、光电转换电路、A/D转换电路、时钟电路和USB通讯电路；D/A转换电路、A/D转换电路、时钟电路、USB通讯电路分别与FPGA芯片连接；放大电路分别与D/A转换电路、可调光纤F‑P滤波器电路连接；光电转换电路分别与A/D转换电路、光电探测器连接；可调光纤F‑P滤波器电路与光电探测器连接。本发明基于FPGA的光纤布拉格光栅解调系统，在解调过程主要是经过光电探测器收集光信号，经过AD转换变成可见的波长信号，并且与锯齿波相结合，在时钟周期内测得峰值，并根据环境的不同，以及光源波长的功率波动可实现对断路器内部绝缘故障的检测。

技术领域

本发明实施例涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种断路器局放故障与弧光短路故障监测装置。

背景技术

断路器是电力系统的重要设备，其若发生故障会对系统运行构成极大的威胁，并导致严重的经济损失。为了确保断路器的安全运行和提高电力系统运行的可靠性，必须加强对其进行故障监测。

光纤光栅传感器(Fiber Grating Sensor，FBG)属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅传感器可以实现对温度、应变等物理量的直接测量。当今社会中，以光纤光栅传感器为主的传感器技术在光纤通讯和光纤传感方面扮演着重要的角色，现有技术已将其应用到了断路器的内部绝缘故障局放与弧光故障的在线监测中。

目前，在光纤光栅传感器解调过程中，一般使用光谱仪、单色仪等测量精度高的仪器，但光谱仪价格昂贵，不仅对于一般用户来说并不适用，而且也不适合电力系统的大规模应用。

发明内容

本发明提供一种断路器局放故障与弧光短路故障监测装置，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种断路器局放故障与弧光短路故障监测装置，包括可调光纤F-P滤波器电路、D/A转换电路、放大电路、FPGA芯片、光电探测器、光电转换电路、A/D转换电路、时钟电路和USB通讯电路；其中，

所述D/A转换电路、A/D转换电路、时钟电路、USB通讯电路分别与所述FPGA芯片连接；

所述放大电路分别与所述D/A转换电路、可调光纤F-P滤波器电路连接；

所述光电转换电路分别与所述A/D转换电路、光电探测器连接；

所述可调光纤F-P滤波器电路与所述光电探测器连接。

进一步地，所述路器局放故障与弧光短路故障监测装置，还包括可编程只读存储器；

所述可编程只读存储器与所述FPGA芯片连接。

进一步地，所述路器局放故障与弧光短路故障监测装置，还包括复位开关；

所述复位开关与所述FPGA芯片连接。

进一步地，所述路器局放故障与弧光短路故障监测装置中，所述可调光纤F-P滤波器电路包括第一电阻、第一电感、第一电容和第二电容；

所述第一电阻、第一电感、第一电容依次串联后与所述第二电容并联。

进一步地，所述路器局放故障与弧光短路故障监测装置中，所述D/A转换电路包括D/A转换芯片。

进一步地，所述路器局放故障与弧光短路故障监测装置中，所述放大电路包括第一运算放大器、第二运算放大器和第一三极管；