[發明專利]故障電弧檢測方法

有效

• 申請號: 201811477812.X
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109581160B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 郭晨;王勇俞;高偉;齊梓博;劉玉寶;梅志斌;代鑫
• 申請（專利權）人: 應急管理部沈陽消防研究所
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 鄭賢明

故障電弧檢測方法，產生電弧時裝置檢測電弧電流信號頻域特征量并發出報警信號，同時要確保正常負載通電不要報警；電流信號以及濾波后AD采樣得到的數據以及針對數據的分析結果不斷傳到中控機。本發明通過上述方法，通過檢測設定時段的電弧波狀態，利用邏輯判定，進行故障電弧檢測；解決了現有技術中存在的處理方法復雜、設備要求和制造成本高、檢測準確性低的技術問題；提供了一種安全穩定、使用簡單、計算快速、硬件設備要求低、造價成本低的故障電弧檢測方法。

技術領域

本發明屬于電器檢測領域，具體涉及一種故障電弧檢測方法。

背景技術

當前電氣防火技術主要依賴斷路器和漏電保護裝置，但電氣火災仍然是火災的主要來源。這主要是由于現行主流的斷路器保護僅僅可以對短路進行保護，對故障電弧這種能量較小但同樣為火災隱患的防護無能為力，且失效時無法及時發現；另一方面漏電保護存在大量的誤動作，使得用電單位沒有辦法正常工作。因而，需要設計故障電弧檢測裝置來進行故障電弧的實時防護。

而目前故障電弧斷路器在國內并沒有相應可靠成型的產品，各種方法要么誤動作過多，要么太過復雜。

《CN201711075770-一種交流故障電弧檢測方法及其裝置》中需要采用matlab高階統計計量工具箱來計算電磁耦合信號的峭度值四階累積量，統計計量復雜性很高，對控制器運算處理性能要求也很高；

《CN201810293981-一種基于突變系數和SVM的故障電弧檢測方法》需要利用復雜的小波變換，同樣提高了計算的復雜度，對控制器運算處理性能要求同樣很高；

《CN201810282661-一種基于電弧脈沖信號時間特性的故障電弧檢測方法》利用檢測電弧脈沖信號時間間隔的電弧檢測系統，針對電弧性負載，經過試驗測量，僅在中低頻信號(10kHz以下)信號小于小能量故障電弧，魯棒性差。

因此我們設計一種簡單有效的方法針對故障電弧進行檢測，僅利用邏輯判定，既不產生誤動作，同時又滿足國家標準中有關電弧數量報警的相關要求。

發明內容

本發明提供一種故障電弧檢測方法，通過檢測設定時段的電弧波狀態，利用邏輯判定，進行故障電弧檢測。本發明創造解決了現有技術中存在的處理方法復雜、設備要求和制造成本高、檢測準確性低的技術問題。

為了實現上述目的，本發明創造采用的技術方案為：故障電弧檢測方法，其特征在于，其步驟為：

1)利用電流互感器檢測提取電流P1，并轉化成電壓信號；

2)將1)中得到的電壓信號利用硬件電路進行指定頻域段的濾波放大處理，得到處理后的信號D1；

3)AD模塊以速率SR1的采樣速率采集信號D1和P1的數據，并分別上傳至CPU內；

4)針對處理后的信號D1采集每0.01s內該信號的峰值，并將T1秒內所有的峰值按時間順序記錄下來；

5)將峰值數據通過CPU上傳至服務器內進行存儲；

6)將T1秒內的所有峰值利用相鄰峰值比較，計算異常數據差的個數作為N1，同時取平均值，并記錄下來；利用相鄰峰值比較，并替代4s前的平均值，維持4個平均值進行計算，按時間先后順序記為A1、A2、A3、A4，剛剛記錄下來的平均值為A4，最早的平均值為A1；

7)如果A3A2+A4，則說明在記錄A3的那一秒內有電弧，并在A4那一秒不經過判斷直接按有電弧判定；比較A3的那一秒內所有的峰值與A4的大小，如果大于2倍的A4，則記為一個弧；

8)如果A3≤A2+A4，則需要判斷在上一秒是否存在A2A1+A3：如果上一秒存在A2A1+A3，則繼續進行步驟9)的判斷，否則直接進入步驟10)；