[發明專利]一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法

有效

• 申請號: 201810282661.6
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108627748B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 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: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 許軻

1.一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法，其特征在于包括設置可檢測電弧脈沖信號時間間隔的電弧檢測系統，該電弧檢測系統包括至少1個變化磁場檢測傳感器、與所述變化磁場檢測傳感器同等數量的幅值比較單元以及一個信號處理單元，所述變化磁場檢測傳感器、幅值比較單元和信號處理單元依次相互連接，所述變化磁場檢測傳感器的輸出信號經處理后的信號幅值與所述幅值比較單元設定值大小進行比較，若幅值比較單元經比較判斷后給出脈沖信號，所述信號處理單元檢測該脈沖信號間的時間間隔，并依此進行判定、檢測故障電弧信號并輸出；所述信號處理單元用于檢測故障電弧的判定方法，包括如下步驟：

系統通過軟件或者邏輯電路設置電弧故障計數器和定時器，且設置其初始值均為0；

當一個脈沖信號到達后，測量其與前一個脈沖信號之間的時間間隔T，如果T小于系統用于濾除干擾信號而設定的時間比較值TL1，則丟棄該脈沖，該時間間隔也丟棄，并等待下一個脈沖；

脈沖信號濾除后，將當前的時間間隔記作T1，上一個時間間隔記作T2，經過軟件或者邏輯電路比較T1與T2的大小，如果二者差值大于系統設定值TW1且小于TW2，則電弧故障計數器加1，定時器啟動計時；

當定時器達到設定的時間TSET，電弧故障計數值若大于等于設定值C，則電弧故障信號輸出1，否則電弧故障計數器和定時器設置為初始值0，電弧故障信號輸出0。

2.一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法，其特征在于包括設置可檢測電弧脈沖信號時間間隔的電弧檢測系統，該電弧檢測系統包括至少1個變化磁場檢測傳感器、與所述變化磁場檢測傳感器同等數量的幅值比較單元以及一個信號處理單元，所述變化磁場檢測傳感器、幅值比較單元和信號處理單元依次相互連接，所述變化磁場檢測傳感器的輸出信號經處理后的信號幅值與所述幅值比較單元設定值大小進行比較，若幅值比較單元經比較判斷后給出脈沖信號，所述信號處理單元檢測該脈沖信號間的時間間隔，并依此進行判定、檢測故障電弧信號并輸出；所述信號處理單元用于檢測故障電弧的判定方法，包括如下步驟：

設電網的半周波周期為TDW,系統通過軟件或者邏輯電路設置電弧故障計數器和定時器，且設置其初始值均為0；

當一個脈沖信號到達后,測量其與前一個脈沖信號之間的時間間隔T，如果T小于系統用于濾除干擾信號而設定的時間比較值TL1，則丟棄該脈沖，該時間間隔也丟棄，并等待下一個脈沖；

如果該時間間隔滿足：K1*TDWTK2*TDW或者K3*2*TDWTK4*2*TDW，則繼續測量脈沖間時間間隔，否則，電弧故障計數器加1，定時器啟動計時；

當定時器達到設定的時間TSET，電弧故障計數值若大于等于設定值C，則電弧故障信號輸出1，否則電弧故障計數器和定時器設置為初始值0，電弧故障信號輸出0。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法，其特征在于所述變化磁場檢測傳感器為套在待檢測回路上的沒有磁芯的空心線圈，或者為有磁芯的線圈、且該有磁芯的線圈流過正常負載電流磁芯不飽和，或者為安裝在待檢測回路合適位置的能夠檢測磁場強度的高敏度的磁場敏感元件。

4.根據權利要求3所述的一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法，其特征在于所述沒有磁芯的空心線圈或者有磁芯的線圈的輸出端連接有用于對其輸出信號進行處理的濾波單元，該濾波單元為低通或者帶通濾波器，或者線圈本身作為濾波器電路的元件與電容或電阻配合構成濾波單元。

5.根據權利要求3所述的一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法，其特征在于所述磁場敏感元件為高敏度的霍爾器件或者磁通門器件或者磁阻器件或者巨磁阻器件或者隧道磁阻器件，磁場敏感元件安裝位置靠近待檢測回路以獲得更好的靈敏度,且磁場敏感元件的輸出端連接有用于對其輸出信號進行處理的濾波單元，該濾波單元為帶通濾波器或者高通濾波器。

6.根據權利要求1或2所述的一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法，其特征在于所述幅值比較單元用于比較濾波單元輸出信號與其設定值的大小，當濾波單元輸出信號幅值不小于設定值，幅值比較單元脈沖信號輸出邏輯1，否則輸出邏輯0。