[发明专利]一种三相AFCI检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种故障检测装置，特别涉及的是一种三相AFCI检测装置。

背景技术

据上海消防局统计上海仅2004年11月份共发生火灾186起(上报数字)，而其中电气火灾竟有63起，平均每天2.1起，占火灾总数的32.9％。远远高于24.6％的用火火灾稳居各类火灾之首，直接经济损失59.50万余元。

美国消防局的报告中指出，仅1997年就有40100起住宅的火灾是由电气问题造成的，共造成676百万美元的财产损失。同时，该报告还指出，家用电器的接线引起的火灾是电气设备引起火灾的2倍，其中最主要的一种导致火灾的原因是故障电弧。所谓电弧实际上就是一种放电现象，当两个高电势差导体靠近到一定距离时，两导体之间的空气在高电势差作用下会瞬间变成导体，从而产生一道夺目的火花——这就是电弧，电弧一般具有很高的亮度和极高的温度。从广义上来说，小到衣服上的电火花，大到天地为之色变的霹雳闪电，都属于电弧这一范畴。而我们现今夜生活的重要组成部分——形形色色的各式电灯。也是由英国人汉弗莱戴维的弧光灯发展而来。电弧在UL1699标准中定义是：电弧是两个电极之间跨越某种绝缘介质的持续放电并伴随着发光现象，同时电极伴随着电极的局部放电。

线路上的电弧可分为两种：一种是正常的操作电弧，称为好弧；另一种是故障电弧，称为坏弧。好弧是指电机旋转所产生的电弧，如电钻、吸尘器等，另外，当人们开关电器或插拔电器时产生的弧也属于好弧范围内。坏弧也就是故障电弧，主要是由于松散的导线连接以及绝缘体的切断等原因产生的。故障电弧的类型基本上可分两类：线对线电弧(并联电弧)和线间电弧(串联电弧)。日常生活中，串联电弧的发生频率相对较高，由于家庭或工业使用中，开启不同的电器设备所产生的电弧会产生叠加，称为复合弧。为了防范此类电弧引起的火灾，而在电路中最常见、最危险的电气火灾隐患，恰恰是由接地电弧性短路引起的火灾。电弧的特点是温度很高，电流很小，持续时间短，一旦出现击穿点则会频繁出现。一般为防止短路设计的断路器无法检测到此类故障，最有效的方法是采用“电弧故障断路器(AFCI，Arc Fault Circuit Interrupter)”，它能检测是否存在电弧，若有则采取短路保护。传统的弧断路器主要用于单相AC220V配电系统中，目前三相电弧检测装置还处于空白产品。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种三相电弧数据在线电弧波形信号采集、仿真、数据库生成、判断等信号处理控制的三相AFCI检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三相AFCI检测装置，包括三相电路传感电路和微处理器控制电路，所述三相电路传感电路的输出信号依次经模拟开关电路、电压跟随器电路、信号放大电路、A/D数据转换电路传输至微处理器控制电路，其中由微处理器控制电路控制模拟开关电路内部电路的通断，所述微处理器控制电路的输出信号控制发送至电源驱动电路，所述微处理器控制电路与485通信接口电路双向数据通信，485通信接口电路与PC机双向数据通信。

优选的，所述三相电路传感电路由分别穿过三根相线与中性线的三相电流互感器的输出端连接并联的分流电阻及分压电阻构成。

优选的，所述电压跟随器电路由运算放大器IC2/A的输出端连接反馈电阻R7和下拉电阻R9构成。

优选的，所述信号放大电路由运算放大器IC2/B的输出端连接滤波电容器C1构成。

优选的，所述485通信接口电路通过SN75176通信接口芯片IC5的输出端连接到RS485通信接口的COM端口。

优选的，所述微处理器控制电路采用89S52单片机控制器。

优选的，所述微处理器控制电路连接有看门狗模块IC4。

通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过三相电流互感器采集电弧波信号，经信号处理器后由微处理器控制电路经485通信接口总线传至PC机，由PC机在线检测读取数据，由PC机自动在线仿真读取当前数据信息，并存储自动生成对比数据库，该数据库寄存了三相电流传感器所采集的复合弧、好弧、坏弧等多种波形信号，经PC机判断并与该数据进行对比分析后，进行现场仿真读取、寄存、生成数据库，然后综合判断后，再经系统总线发出信号至微处理器，由微处理器发出相应驱动指令，达到三相电弧数据在线电弧波形信号采集、仿真、数据库生成、判断等信号处理控制的目的，解决了电弧的多种复合弧与传统只能检测单相回路电弧的技术难题。

附图说明

图1是本发明的方框结构图；