[發明專利]一種故障電弧探測裝置的測試設備和方法

在審

• 申請號: 201610086055.8
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105676088A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 吳其勇;姚少軍
• 申請（專利權）人: 珠海派諾科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種故障電弧探測裝置的測試設備和方法。

背景技術

故障電弧探測裝置作為電氣火災監控設備的一部分，相關的標準 已經頒布。準確測試故障電弧探測裝置的報警性能，是判斷故障電弧 探測裝置合格與否的關鍵。

由于故障電弧檢測裝置的相關國家標準剛剛頒布，產品的測試設 備還比較不完善。目前，故障電弧檢測裝置的報警性能測試是通過示 波器等設備采集波形，人眼判斷故障電弧個數來完成的。由于故障電 弧探測裝置的報警性能與連續時間內(例如，任意連續0.5s內)的電 弧個數以及其報警時間有關，因此，人眼觀察電流波形的變化，不能 有效保證其準確性，而且需要較長的時間，尤其在故障電弧為不連續 的時候，并且工作效率低下。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明提出了一種故障電弧探測裝置的測試 設備和方法，其利用線路電流信號以及電弧發生器或者碳化路徑兩端 的電壓信號作為依據，以電流波形的過零點作為起始點，對電壓波形 的特征進行識別，能夠準確的進行故障電弧個數進行統計，通過故障 電弧檢測裝置的報警信號與固定時間窗內的故障電弧個數進行比較， 能夠準確的測試故障檢測裝置的報警性能是否滿足要求。

該種故障電弧探測裝置的測試設備，包括電流互感器、電壓互 感器、數據采集卡、信號處理電路，計算機和人機交互界面，其中電 流互感器用于感應電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應電弧發生 器或者碳化路徑兩端的電壓，電流互感器和電壓互感器輸出的波形信 號分別輸入至信號處理電路，信號處理電路將所述波形信號轉換為電 壓信號，數據采集卡采集信號處理電路輸出的電壓信號，并發送至計 算機，計算機對數據采集卡發送的信號進行處理，并將處理結果顯示 在人機交互界面。

該故障電弧探測裝置的測試方法，包括：

第一步，采集電氣線路的電流波形數據以及電弧發生器或者碳 化路徑兩端的電壓波形數據，并對其進行處理，形成電流波形信號和 電壓波形信號；

第二步，逐點判斷采集的電流波形信號是否過零點；

第三步，若電流波形信號過零點，則進行當前半波電壓波形信 號方差的計算，其中所述的當前半波為最近的兩個過零點之間的1個 工頻半波；

第四步，判斷第三步中計算的方差是否大于閾值，若大于閾值， 則認為該半波為電弧，在固定時間移動窗中當前位置寫入1，反之， 則寫入0；

第五步，統計固定時間移動窗內已有的電弧個數；

第六步，確認是否采集到故障電弧探測裝置的報警信號，若采 集到報警信號并且固定時間移動窗內的電弧個數小于最大允許值，則 判斷為合格；若固定時間移動窗內的電弧個數大于最大允許值，并且 未在規定時間內收到被測故障電弧探測裝置的報警信號，則該故障電 弧檢測裝置為不合格。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為故障電弧探測裝置的檢測設備的系統框圖。

圖2為未發生電弧時的電流互感器和電壓互感器的輸出波形

圖3為發生電弧時的電流互感器和電壓互感器的輸出波形。

圖4為故障電弧探測裝置的檢測設備中使用的固定時間移動窗。

圖5為根據本發明實施例的故障電弧探測裝置的檢測方法的流 程圖。

具體實施方式

為了更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖詳細描述本發 明提供的實施例。

如圖1所示，所述設備包括電流互感器、電壓互感器、數據采集 卡、計算機、信號處理電路和人機交互界面。其中電流互感器用于感 應電氣線路中的電流波形。由于在進行測試時，故障電弧的發生點為 已知(即電弧發生器或者碳化路徑)，因此，可用電壓互感器感應電 弧發生器或者碳化路徑兩端的電壓。電流互感器和電壓互感器的輸出 分別輸入信號處理電路，信號處理電路分別將電流互感器和電壓互感 器的輸出波形信號轉換為電壓信號，并對電流波形信號進行低通濾波 處理。數據采集卡采集信號處理電路的輸出，并輸入至計算機，計算 機通過至少一種算法處理進行故障電弧的算法識別，當所檢測的信號 滿足故障電弧條件，將此判定為一個故障電弧，并將得到的結果寫入 固定時間移動窗內。通過對時間移動窗內的故障電弧事件進行統計， 并將統計的結果顯示在人機交互界面。