[發明專利]一種由電弧脈沖信號啟動檢測的故障電弧檢測方法

有效

• 申請號: 201711203291.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107991587B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 王鐵鋼
• 申請（專利權）人: 北京騰控科技有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R19/165
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 許軻

本發明提出了由電弧脈沖信號啟動檢測的故障電弧檢測方法，該方法包括檢測電弧信號的幅值，在發生電弧時，檢測線圈輸出的電弧信號幅值大于啟動脈沖設定值，啟動脈沖比較單元給出燃弧檢測啟動脈沖，輸出給邏輯控制單元作為判斷條件；所述燃弧信號檢測單元對檢測線圈輸出且經濾波單元濾波后的燃弧信號進行處理并獲得信號交流幅值，隨后輸出給邏輯控制單元；通過邏輯控制單元比較燃弧信號檢測單元輸出的信號與其設定值之間的大小，若滿足各路輸出信號超過設定值，且時間超過設定值，則輸出故障電弧信號。本發明在收到脈沖啟動信號后，能對燃弧脈沖信號幅值和時間進行判別，通過本發明所述的判別方法能夠很好的區分故障電弧和干擾性負載。

技術領域

本發明涉及電弧監測技術領域，特別涉及一種由電弧脈沖信號啟動，且通過檢測燃弧脈沖判定故障電弧的檢測方法；本發明適用于交流供電線路和直流供電線路，對于電網頻率不敏感。

背景技術

在中國火災原因分析中，由于電氣原因引起的火災占比在30%以上。電氣火災發生的原因很多，如短路、絕緣老化、過流、接地故障、接觸不良、家電或電熱設備引燃可燃物等等。從本質上講，在所有電氣火災發生過程中，都會有電弧發生。

在美國，根據CPSC(美國消費品安全委員會)1998年的統計，每年由于配電線路老化引起電弧造成的火災有超過40000起，造成直接經濟損失16.8億美元。

目前在電氣火災預警中，已經存在電弧故障斷路器和故障電弧報警器，其在傳統的斷路器的基礎上添加了對故障電弧起保護作用的功能，以防范由于故障電弧而引發的火災。或者檢測到故障電弧后發出報警信息。

同時，目前故障電弧的判定方法基本上都是要判定電流信號的畸變和電壓信號的畸變，需要同時連接電壓和電流回路，需要用到高速的數據采樣和復雜的數學計算，如傅立葉變換或者小波分析，這些對處理器的計算能力有很高的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由電弧脈沖信號啟動，通過檢測燃弧脈沖信號來判定故障電弧的檢測方法。

一種由電弧脈沖信號啟動檢測的故障電弧檢測方法，其特征在于包括設置可檢測電弧信號和燃弧信號的電弧檢測系統，該電弧檢測系統包括套在待檢測供電回路上的檢測線圈、濾波單元、啟動脈沖比較單元、燃弧信號檢測單元和邏輯控制單元，

所述檢測線圈用于檢測供電回路上的電弧信號和燃弧信號，檢測的信號發送至濾波單元進行濾波，濾波后的電弧信號發送至啟動脈沖比較單元，所述啟動脈沖比較單元將接收的電弧信號幅值與啟動脈沖設定值大小進行比較，在發生電弧時，檢測線圈輸出的電弧信號幅值大于啟動脈沖設定值，啟動脈沖比較單元給出燃弧檢測啟動脈沖，并輸出給邏輯控制單元作為判斷條件；

所述燃弧信號檢測單元對檢測線圈輸出且經濾波單元濾波后的燃弧信號進行處理并獲得信號交流幅值，隨后輸出給邏輯控制單元；

所述邏輯控制單元，在接收到燃弧檢測啟動脈沖后的給定的時間內，比較燃弧信號檢測單元輸出的信號與其設定值之間的大小，如果各路輸出信號超過設定值，且時間超過時間設定值，則輸出信號1。在本發明一個實施中，給定時間取100毫秒，時間設定值取30毫秒。

進一步的，所述檢測線圈采用沒有磁芯的空心線圈或者有低導磁率磁芯的線圈，磁芯的導磁率不超過10000，且流過正常負載電流磁芯不飽和。

進一步的，所述濾波單元為低通濾波或者帶通濾波器；檢測線圈可以作為濾波器電路的元件。

進一步的，所述啟動脈沖比較單元為一個幅值比較器，當濾波單元輸出信號幅值大于啟動脈沖設定值，脈沖信號輸出1，否則輸出0；該幅值比較器可選用比較器，遲滯比較器，邏輯門電路，專用集成電路，雙極型三極管和MOS型場效應管中任一種，其輸出信號輸出給邏輯控制單元。