电缆线束故障电弧的探测装置的制作方法

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种电缆线束故障电弧的探测装置。

背景技术：

故障电弧是电缆线束出现绝缘老化、外力损伤等故障的重要征兆。准确、可靠地探测电缆线束出现的故障电弧，是确保飞机、高铁等机电设备安全的重要技术手段。

故障电弧探测装置能够用于探测电缆线束出现的故障电弧。通常情况下，电缆线束故障电弧传统的探测方法，是通过监测电缆中的电流、电压波形，间接计算得出电缆线束的故障电弧。

但是，通过监测电缆中的电流、电压波形间接探测故障电弧，非常容易受到电流电压波形、电磁场干扰、复杂算法等因素的影响，导致在间接监测电缆线束故障电弧时，得到的检测结果误差较大，可靠性较低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电缆线束故障电弧的探测装置，实现了利用紫外线侧光光纤直接监测到电缆线束出现的故障电弧，解决了由于间接监测电缆中的电流、电压波形非常容易受到电流电压波形、电磁场干扰、复杂算法等因素的影响，导致电缆线束故障电弧检测结果误差较大，可靠性较低的问题。

本实用新型提供一种电缆线束故障电弧的探测装置，包括紫外线侧光光纤、紫外线传感器和监控电路；

所述紫外线侧光光纤与待测电缆线束绑定；

所述紫外线传感器分别与所述紫外线侧光光纤、所述监控电路连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述紫外线侧光光纤在折弯处以预设的折弯半径对折，对折后的紫外线侧光光纤与所述待测电缆线束绑定。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述紫外线传感器设置有光口和电口，所述紫外线传感器的光口与所述紫外线侧光光纤的两端分别连接，所述紫外线传感器的电口与所述监控电路连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述紫外线传感器包括：

接收沿所述紫外线侧光光纤传播的紫外线脉冲的接收模块；

将所述紫外线脉冲转化为特征电信号的转化模块；

将所述特征电信号上报给监控电路的上报模块；

所述接收模块、转化模块、上报模块依次连接，所述接收模块与所述紫外线侧光光纤连接，所述上报模块与所述监控电路连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述监控电路包括：

判断待测电缆线束是否出现故障电弧的判断模块；

发出断电信号的断电模块；

发出报警信号的报警模块；

所述判断模块与所述上报模块连接，所述断电模块、所述报警模块分别与所述判断模块连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，还包括紫外线光源；

所述紫外线光源分别与所述紫外线侧光光纤、所述监控电路连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述紫外线光源设置有光口和电口，所述紫外线光源的光口与所述紫外线侧光光纤的一端连接，所述紫外线光源的电口与所述监控电路连接；

所述紫外线传感器的光口与所述紫外线侧光光纤的另一端连接，所述紫外线传感器的电口与所述监控电路连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述监控电路包括：

控制所述紫外线光源发射紫外线脉冲的触发模块；

判断所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器是否出现故障的判断模块；

所述触发模块与所述紫外线光源连接。

进一步地，上述所述的探测装置中，所述紫外线光源包括发射模块，所述发射模块与所述触发模块连接。

本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置，包括紫外线侧光光纤、紫外线传感器和监控电路；所述紫外线侧光光纤与待测电缆线束绑定；所述紫外线传感器分别与所述紫外线侧光光纤、所述监控电路连接，实现了利用紫外线侧光光纤直接监测出电缆线束出现的故障电弧。本实用新型的技术方案，能够避免受到电流电压波形、电磁场干扰、复杂算法等因素的影响，得到的检测结果误差较小，可靠性较高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型的实施例，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1-4为本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型提供的技术方案。

通常情况下，在电缆线束出现故障电弧时，故障电弧发出的弧光主要包含紫外线。也就是说，电缆线束出现的故障电弧可以发出紫外线辐射。

紫外线侧光光纤具有侧面受光、端面出光的特性，紫外线侧光光纤的侧面接收的一些紫外线(其波长范围一般为200-380nm)，沿紫外线侧光光纤传播，从紫外线侧光光纤的端面出射。紫外线侧光光纤以上侧面受光、端面出光的特性为常见的技术，以下不再赘述。

本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置包括紫外线侧光光纤，将所述紫外线侧光光纤与待测电缆线束绑定。这样，所述紫外线侧光光纤的侧面可以接收由于电缆线束出现的故障电弧产生的紫外线脉冲，并从紫外线侧光光纤的末端出射至紫外线传感器。若紫外线传感器监测到了紫外线脉冲，则可以确定电缆线束出现了故障电弧。

因此，本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置，可以根据紫外线侧光光纤侧面受光、端面出光的特性，利用紫外线侧光光纤12的侧面接收故障电弧发出的紫外线脉冲，由紫外线传感器从紫外线侧光光纤的端面获取沿紫外线侧光光纤传播的紫外线脉冲，实现电缆线束故障电弧的检测。

图1为本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置可以包括监控电路10、紫外线传感器11和紫外线侧光光纤12。所述紫外线传感器分别与所述紫外线侧光光纤、所述监控电路连接。所述紫外线侧光光纤与待测电缆线束绑定。

图2为图1所示的探测装置在绑定待测电缆线束40之后的结构示意图。

如图2所示，在一个具体实现过程中，所述紫外线传感器设置有光口和电口，所述紫外线传感器的光口与所述紫外线侧光光纤的两端分别连接，所述紫外线传感器的电口与所述监控电路连接。

优选地，所述紫外线侧光光纤在折弯处以预设的折弯半径对折，对折后的紫外线侧光光纤与所述待测电缆线束绑定。

例如，将紫外线侧光光纤对折，并在折弯处以预设的折弯半径少量盘余，对折后的紫外线侧光光纤与待测电缆线束绑定。

其中，图2所示的紫外线侧光光纤12的虚线部分为，紫外线侧光光纤12与待测电缆线束40绑定的重合部分，可以用于接收故障电弧产生的紫外线脉冲。紫外线侧光光纤12的实线部分为，未与电缆线束40绑定的部分，这一部分紫外线侧光光纤虽然不能接受故障电弧产生的紫外线脉冲，但检测环境中也不存在与故障电弧产生的紫外线脉冲类似的紫外线脉冲，不易受检测环境的干扰。

其中，紫外线侧光光纤12盘成圆弧状的部分为以预设的折弯半径对折后的光纤部分。预设的折弯半径是合适的弯曲半径即可，也就是说，在保证预设的折弯半径不使紫外线侧光光纤产生弯曲损耗的前提下，对折弯半径没有固定的数值要求。需要说明的是，本实用新型不会对折弯半径的具体数值进行具体限制。

其中，如图2所示，紫外线侧光光纤12在折弯处以预设的折弯半径少量盘余时，少量盘余的光纤的长度没有固定的要求，本实用新型不会对以预设的折弯半径少量盘余进行具体限制，只要在紫外线侧光光纤能够正常工作的前提下将紫外线侧光光纤与电缆线束绑定即可。少量盘余的光纤的长度也不影响本实用新型的实施。

优选地，所述紫外线传感器包括：接收沿所述紫外线侧光光纤传播的紫外线脉冲的接收模块；将所述紫外线脉冲转化为特征电信号的转化模块；将所述特征电信号上报给监控电路的上报模块；

所述接收模块、转化模块、上报模块依次连接，所述接收模块与所述紫外线侧光光纤连接，所述上报模块与所述监控电路连接。

优选地，所述监控电路包括：判断待测电缆线束是否出现故障电弧的判断模块；发出断电信号的断电模块；发出报警信号的报警模块；

所述上报模块与所述判断模块连接，所述断电模块、所述报警模块分别与所述判断模块连接。

优选地，所述的电缆线束故障电弧探测装置还包括报警器，所述报警器用于在接收到所述监控电路发送的报警信号时，进行报警提示，提示所述电缆线束出现故障电弧。

图2所示的探测装置具体探测流程为：紫外线侧光光纤的侧面接收紫外线脉冲；紫外线传感器接收沿所述紫外线侧光光纤传播的紫外线脉冲，并将所述紫外线脉冲转化为特征电信号，将所述特征电信号上报给监控电路；监控电路在接收到所述紫外线传感器上报的特征电信号时，确定所述电缆线束出现故障电弧，并发出断电信号和/或报警信号；其中，所述断电信号用于执行对所述电缆线束断电的操作，所述报警信号用于提示所述电缆线束出现故障电弧。这样，实现了电缆线束故障电弧的检测。

优选地，本实用新型的电缆线束故障电弧的探测装置的检测模式可以是持续性的检测，例如，只要紫外线侧光光纤与电缆线束绑定，就可以一直对电缆线束进行故障电弧的监测。这样，可以实时实现对电缆线束故障电弧的监测。

在紫外线侧光光纤与电缆线束绑定的情况下，被监测电缆线束任何位置发生故障电弧，其发出的紫外线脉冲均会被紫外线侧光光纤接收，能够实现电缆线束沿线故障电弧的无盲区监测。

本实用新型只要紫外线侧光光纤接收到了由故障电弧发出的紫外线脉冲，就可以直接确定电缆线束出现了故障电弧，避免了现有技术中间接监测电缆中的电流、电压波形、计算转换时算法复杂的问题，提高了检测结果的准确性。

本实用新型通过直接监测故障电弧发出的紫外线脉冲来检测故障电弧，不受电磁场干扰，避免了现有技术间接监测电缆中的电流、电压波形时易受电磁场干扰的问题，提高了检测结果的可靠性。

图3为本实用新型的电缆线束故障电弧的探测装置的结构示意图，如图3所示，本实用新型的电缆线束故障电弧的探测装置，在图1所示探测装置的基础上进一步增添了其他功能模块，例如，紫外线光源。

如图3所示，本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置可以包括监控电路10、紫外线传感器11、紫外线侧光光纤12和紫外线光源13。所述紫外线传感器分别与所述紫外线侧光光纤、所述监控电路连接。所述紫外线光源分别与所述紫外线侧光光纤、所述监控电路连接。

本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置除了实现如图2所述的检测模式以外，还包括自检模式。所述自检模式用于检查所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器是否出现故障。

通常情况下，紫外线侧光光纤具有与普通光纤相同的端面受光、端面出光的特性，紫外线侧光光纤的一端面接收的一些紫外线(其波长范围一般为200-380nm)，沿紫外线侧光光纤传播，从紫外线侧光光纤的另一端面出射。紫外线侧光光纤的以上端面受光、端面出光的特性为常见的技术，以下不再赘述。

本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置包括紫外线光源、紫外线侧光光纤、紫外线传感器，将所述紫外线光源、紫外线侧光光纤、紫外线传感器依次连接。这样，所述紫外线侧光光纤的一端面可以接收由紫外线光源发射的紫外线脉冲，并从紫外线侧光光纤的另一端面出射至紫外线传感器。若紫外线传感器监测到了紫外线脉冲，则可以确定紫外线传感器、紫外线侧光光纤处于良好的技术状态。

因此，本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置，可以根据紫外线侧光光纤端面受光、端面出光的特性，利用紫外线光源发出的紫外线脉冲，对紫外线传感器、紫外线侧光光纤进行检测，实现电缆线束故障电弧探测装置的自检。

图4为图3所示的探测装置在绑定待测电缆线束40之后的结构示意图。

如图4所示，在一个具体实现过程中，所述紫外线光源设置有光口和电口，所述紫外线光源的光口与所述紫外线侧光光纤的一端连接，所述紫外线光源的电口与所述监控电路连接；

所述紫外线传感器的光口与所述紫外线侧光光纤的另一端连接，所述紫外线传感器的电口与所述监控电路连接。

优选地，所述监控电路包括：控制所述紫外线光源发射紫外线脉冲的触发模块；判断所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器是否出现故障的判断模块；所述触发模块与所述紫外线光源连接。

其中，判断所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器是否出现故障的判断模块，与上述所述的判断待测电缆线束是否出现故障电弧的判断模块可以为同一模块，也可以为不同模块，本实用新型不做具体限定。

优选地，所述紫外线光源包括发射模块，所述发射模块与所述触发模块连接。

本实用新型的电缆线束故障电弧探测装置用于检查所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器是否出现故障的具体步骤为：

监控电路控制所述紫外线光源发射紫外线脉冲；

紫外线侧光光纤的侧面接收所述紫外线脉冲；

紫外线传感器接收沿所述紫外线侧光光纤传播的紫外线脉冲，并将所述紫外线脉冲转化为特征电信号，将所述特征电信号上报给监控电路；

监控电路在接收到所述紫外线传感器上报的特征电信号时，确定所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器处于正常工作状态；

监控电路在未接收到所述紫外线传感器上报的特征电信号时，确定所述紫外线侧光光纤、紫外线传感器出现故障，并发送第一提示信息，所述第一提示信息用于提示工作人员检修所述紫外线侧光光纤和所述紫外线传感器。

优选地，电缆线束故障电弧探测装置的自检模式可以是周期性的检测。其周期可以根据用户需求自行设定，本实用新型对此不做具体限制。

这样，本实用新型可以实现周期性地对紫外线传感器、紫外线侧光光纤等关键部件进行自检，确保电缆线束故障电弧探测装置随时处于良好的技术状态。

此外，如图4所示，本实用新型的电缆线束故障电弧的探测装置也可以实现待测电缆线束的检测。

具体地，在电缆线束故障电弧探测装置处于检测模式时，紫外线侧光光纤的侧面接收由故障电弧发出的紫外线脉冲；紫外线传感器接收沿所述紫外线侧光光纤传播的紫外线脉冲，并将所述紫外线脉冲转化为特征电信号，将所述特征电信号上报给监控电路；监控电路在接收到所述紫外线传感器上报的特征电信号时，确定所述电缆线束出现故障电弧，并发出断电信号和/或报警信号；其中，所述断电信号用于执行对所述电缆线束断电的操作，所述报警信号用于提示所述电缆线束出现故障电弧。这样，实现了电缆线束故障电弧的检测。具体实施过程与上文描述相同，以下不再赘述。

此外，由于所述探测装置的检测模式为持续性的检测操作，实时检测待测电缆线束是否出现故障电弧。所述探测装置的自检模式为周期性的检测操作，间断性的检测紫外线传感器、紫外线侧光光纤是否出现故障。在检测模式和自检模式的检测时间出现重合的情况下，不论紫外线传感器接收到故障电弧发出的紫外线脉冲，还是接收到紫外线光源发出的紫外线脉冲，都能对紫外线传感器、紫外线侧光光纤自身的技术状态进行自检，不影响所述探测装置的自检模式的运行。并且，在这种情况下，由于检测模式为持续性的检测操作，可以在自检操作结束后继续实时检测待测电缆线束是否出现故障电弧，不会干扰电缆线束是否出现故障电弧的检测结果的准确性。也就是说，检测模式和自检模式并不会相互干扰，影响其检测结果。

本实用新型提供的针对电缆线束故障电弧的探测装置以下优点：

(1)利用紫外线侧光光纤侧面受光、端面出光特性，直接对电缆线束故障电弧发出的紫外线辐射进行定性检测，避免了易受到电流电压波形、电磁场干扰、复杂算法等因素的影响，检测结果更准确、可靠性高。

(2)被监测电缆线束任何位置发生故障电弧，其发出的紫外线脉冲均会被紫外线侧光光纤接收，能够实现电缆线束沿线故障电弧的无盲区监测。

(3)利用紫外线光源以及紫外线侧光光纤端面受光、端面出光特性，对电缆线束故障电弧探测装置中的紫外线侧光光纤、紫外线传感器进行自检，确保所述探测装置随时处于良好的状态。

以上所描述的装置仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的精神和范围。