[实用新型]串联电弧故障检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气检测领域，具体涉及一种串联电弧故障检测电 路。

背景技术

电弧是指电通过绝缘介质产生的发光放电现象。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。电弧放 电时，会产生大量的热，能引燃周围的易燃易爆品，造成火灾甚至爆炸。 由于交流电广泛应用于各类电气设备，因此，交流电弧对于电器安全具 有较大威胁。

在电器中，需要通过电弧故障检测来防止电器电源线接触不良、线 路老化打火等电源故障，避免因发生线路打火引起的电气火灾。

串联电弧故障是指在同一电线上发生的电弧放电故障，其可以通过 监控电源电流来进行检测。现有的串联故障电弧检测技术通常都是对电 源线路的电流进行检测来实现。在发生电弧故障时，电源电流中会产生 大量的高频信号，通过对高频信号幅值及数量的分析，从而确定是否产 生故障电弧。

但是，现有的串联电弧故障检测电路和方法对电路要求较高，并且 准确性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种串联电弧故障检测电路，以减少串 联电弧故障检测中的电路负荷，并增加对于小功率负载或者纯阻性负载 产生的电弧故障进行检测的准确性。

所述串联电弧故障检测电路包括：

电流检测电路，设置于被检测线路的火线上，用于检测火线电流；

信号放大电路，用于对所述火电电流的检测信号进行放大,输出模拟 检测信号；

过零检测电路，与被检测线路上的零线和火线连接，用于检测被检 测线路的电压过零点；

信号处理电路，与所述信号放大电路和所述过零检测电路连接，用 于在电压过零后对所述模拟检测信号进行模数转换，并检测采样获得的 数字信号是否具有电弧特征。

优选地，所述电流检测电路包括电流互感器。

优选地，所述电流检测电路包括：

电流互感器，设置于所述被检测线路的火线上；

转换电阻，连接在所述电流互感器的二次侧；

电压抬升电路，与电流检测电路的输出端连接，用于将输出电压抬 升预定值。

优选地，所述过零检测电路包括：

第一电阻网络，与所述零线连接；

第二电阻网络，与所述火线连接；

第一电容，连接在第一电阻网络和第二电阻网络的输出端之间；

过零检测光耦开关，输入侧与所述第一电容并联，输出侧连接在上 拉电压端和控制输出端之间，用于根据输入侧两端电压是否过零控制输 出侧两端导通或关断；

开关电路，连接在所述上拉电压端和接地端之间，控制端与所述控 制输出端连接，在过零检测光耦开关导通和关断时输出不同的电平。

优选地，所述开关电路包括：

开关器件，具有第一端、第二端和控制端，其中所述第二端与接地 端连接；

放电电阻和放电电容，并联连接在所述控制端和接地端之间；

上拉电阻，连接在所述开关器件的第一端和上拉电压端之间；

传递电阻，连接在开关电路的控制端和所述开关器件的控制端之间；

滤波电容，连接在所述开关器件的第一端和接地端之间。

优选地，所述信号处理电路在检测所述数字信号具有电弧特征时， 输出提示信号。

优选地，所述信号处理电路用于在电压过零点后按照预定的频率对 预定时长的所述模拟检测信号进行模数转换，并检测所述数字信号是否 具有电弧特征。

通过引入过零检测电路，在被检测线路的交流电压过零点附近来进 行火线电流的检测信号(或进一步处理后的信号)的模数转换，并基于 模数转换获得的数字信号检测是否存在电弧特征。由此，仅需要对整个 周期内的一部分时间段的电流信号进行检测和模数转换，降低了对于电 流检测电路以及模数转换电路的要求，同时可以保证对于小功率负载或 者纯阻性负载的电弧故障检测的准确性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述 以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的串联电弧故障检测电路的示意图；

图2是本实用新型实施例的一个优选实施方式中的电流检测电路和 信号放大电路的电路图；