[發明專利]一種電弧故障檢測和預警方法

有效

• 申請號: 201811472794.6
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109342904B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 劉光有;周永志;王權強;柳燁;占淑琴;楊會敏;朱云青;吳斌
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G08B21/24;H02H1/00;H02H3/00;H02H3/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 武政

本發明屬于電弧檢測技術領域，公開了一種電弧故障檢測和預警的方法及裝置。本發明方法包括以下步驟：電流采樣單元以一定的采樣間隔采樣主電路的電流信號，運放電路將電流信號放大后傳送給主控單元；主控單元將電流信號進行消噪處理為電流數據；主控單元根據電流數據提取電弧故障特征值，并根據電弧故障特征值進行電弧故障檢測和預警。本發明能夠更合理、更準確地預警或脫扣處理，從而減少空調等家用電力設備的電力火災事故。

技術領域

本發明涉及電弧檢測技術領域，尤其涉及一種電弧故障檢測和預警方法。

背景技術

電氣安全一直是樓宇電力系統、家電設備普遍關注的一個問題，但是使用環境的復雜性以及器件長期工作的壽命老化等，或多或少存在電氣火災事故。國外學者針對于電氣火災事故進行調查，其中70％～80％的電氣火災事故都是由于電弧拉弧造成局部高溫引起的，電弧的危害極大，溫度非常高可達到上千度造成嚴重的事故后果。電弧故障保護裝置是一種新型的電氣保護設備，能夠實現對電網或電路中的故障電弧進行檢測，如樓宇建筑中一般作為報警器進行檢測，提醒物業管理人員進行排查，很多中央空調設備或工控設備作為斷路器，檢測到電弧故障時直接進行脫扣操作。

現有的電弧故障檢測方法是通過區分故障電弧(“壞弧”)和正常電弧(“好弧”)，一般通過模型訓練將大量的故障電弧數據(電流波形)進行建波，生成故障電弧的數學模型。但是電網以及現在電器負載的復雜性，特別是現在很多高頻電子普遍使用，導致故障電弧和正常電流波形很難區分，從而有些場景電弧故障檢測將存在誤檢測或者故障電弧未檢測出。目前市面上電弧報警器或電弧斷路器都存在該情況，存在明顯的誤脫扣、誤報警或不保護的情況。如果樓宇或家電安裝的電弧保護裝置誤脫扣，將使主電路的用電負載斷電，影響用戶的正常使用或生活。如果不保護或未及時保護，則將可能造成嚴重的后果，使用戶或消防人員無法及時進行事故預防。

另外一方面，電弧故障保護造成誤觸發或不觸發的原因主要是電弧故障數據欠缺導致其算法不成熟，基于實驗室的標準環境數據無法涵蓋真實場景中電弧數據，所以電弧故障保護器其安裝環境下有效的數據來源非常重要。但是如誤動作則很容易造成主電路斷電，難以保存有效數據進一步對識別算法進行升級。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種電弧故障檢測和預警方法，包括以下步驟：

裝置初始運行期間，所述裝置包括電流采樣單元、主控單元、脫扣單元、備用電源以及WIFI模塊：

電流采樣單元以一定的采樣間隔采樣主電路的電流信號，運放電路將電流信號放大后傳送給主控單元；

主控單元將電流信號進行消噪處理為電流數據；WIFI模塊將實時電流數據及定位信息上傳至云端服務器；

主控單元根據電流數據計算電弧故障特征值；

預設電弧故障判定特征值閾值，若電弧故障特征值大于電弧故障判定特征值閾值，立即通過脫扣單元進行脫扣處理；

裝置正常運行期間：

電流采樣單元以一定的采樣間隔采樣主電路的電流信號，運放電路將電流信號放大后傳送給主控單元；

主控單元將電流信號進行消噪處理為電流數據；WIFI模塊將實時電流數據及定位信息上傳至云端服務器，獲得補償量信息；

主控單元根據電流數據、裝置在整個初始運行期間時間段的電弧故障特征值以及獲得的補償量信息計算正常運行期間的電弧故障特征值：

如果正常運行期間的電弧故障特征值低于預設的閾值T1，則判斷為未產生電弧故障，不進行脫扣或預警處理；

如果正常運行期間的電弧故障特征值大于預設的閾值T2，則判斷為已產生電弧故障，立即通過脫扣單元進行脫扣處理；