[發明專利]電弧故障檢測方法

有效

• 申請號: 201610319384.2
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN107370124B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 潘東強;付華;施惠冬;陳永亮;葛偉駿
• 申請（專利權）人: 上海電科電器科技有限公司;浙江正泰電器股份有限公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;G01R31/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

本發明揭示了一種電弧故障檢測方法，包括：數據采樣步驟，按照預定的采樣頻率和采樣周期進行數據采樣；采樣數據預處理步驟，對采樣的數據進行預處理并進行保存；采樣數據處理步驟，對經過預處理的采樣數據進行處理，依據處理的結果預判斷故障類型并啟動相應的故障判斷子程序，或者指令脫扣；執行動作步驟，依據采樣數據處理的處理結果，執行脫扣動作或者不執行脫扣動作，如果執行脫扣動作，則整個電弧故障檢測方法結束，如果不執行脫扣動作，則回到數據采樣步驟繼續進行數據采樣，重復上述的過程。該電弧故障檢測方法能使用各種復雜的負載環境的工作環境，能識別復雜負載環境下的正常工作電流和真實電弧故障信號，減少錯判或者漏判的可能性。

技術領域

本發明涉及低壓電器領域，更具體地說，涉及電弧故障檢測技術。

背景技術

隨著電氣化進程的提高，電氣線路成為建筑物中不可或缺的部分。同時，電氣故障帶來的事故和損失也在增加。電氣故障中由于各種類型的電弧故障引發的火災事故占據了電氣故障事故的主要比重。電氣火災事故對人們的生命和財產造成越來越大的威脅。

由于電弧故障不一定表現為電流異常，因此傳統的電氣保護設備，例如過電流保護電器和剩余電流保護電器對電弧故障不能很好地檢測和防護，因此對于電弧故障引起的事故并不能起到有效的防護作用。于是，電弧故障檢測裝置作為檢測電弧故障的保護電氣，對于防范電弧故障引發的各種事故具有不可替代的作用。

在實際用電環境中，開關頻繁操作、插頭插拔的瞬間、線路中各種復雜負載的存在，甚至接觸不良或松動等等均可能導致故障電弧的發生。在實際操作中，利用弧光檢測或溫度等等外在物理現象檢測電弧是不具備可操作性的。產生弧光或溫度上升是較嚴重電弧的附加現象，一方面出現弧光或溫度上升時，電弧已經產生一段時間，事故可能已經發生，無法起到防范的作用。另一方面，相對較弱的電弧未必產生弧光或出現顯著的溫度上升，從而無法被檢測到，但這些相對較弱的電弧同樣會引發電弧故障事故。

可行的電弧故障檢測方法是通過電流和/或電壓的檢測實現。但電弧故障信號較為復雜，其表現形式與一些復雜負載環境下的工作電流類似，所以容易造成誤判或者漏判。如何能夠準確有效地識別出電弧故障，并且不局限于特定的電弧故障類型，是業內所希望的。

發明內容

根據本發明的一實施例，提出一種電弧故障檢測方法，包括如下的步驟：

數據采樣步驟，按照預定的采樣頻率和采樣周期進行數據采樣；

采樣數據預處理步驟，對采樣的數據進行預處理并進行保存；

采樣數據處理步驟，對經過預處理的采樣數據進行處理，依據處理的結果預判斷故障類型并啟動相應的故障判斷子程序，或者指令脫扣；

執行動作步驟，依據采樣數據處理的處理結果，執行脫扣動作或者不執行脫扣動作，如果執行脫扣動作，則整個電弧故障檢測方法結束，如果不執行脫扣動作，則回到數據采樣步驟繼續進行數據采樣，重復上述的過程。

在一個實施例中，采樣數據處理步驟包括：

故障類型判斷，依據電流大小和采樣數據中的特征來預判斷故障類型，所述故障類型包括串聯電弧故障或并聯電弧故障；

啟動相應的故障判斷子程序，如果預判斷為串聯電弧故障，則啟動串聯電弧故障判斷子程序，如果與判斷為并聯電弧故障，則啟動并聯電弧故障判斷子程序，串聯電弧故障判斷子程序與并聯電弧故障判斷子程序中各自包括進行脫扣動作的判斷結果；

電壓檢測，計算并檢測工頻電壓的大小，將計算獲得的工頻電壓預電壓閾值相比較，如果工頻電壓高于電壓閾值，則進行脫扣動作，如果工頻電壓不高于電壓閾值，則不進行脫扣動作。

在一個實施例中，

如果電流大于預定值但采樣數據的特征存在異常，則預判斷為串聯電弧故障；