[发明专利]一种由电弧脉冲信号启动检测的故障电弧检测方法

说明书

本发明提出了一种由电弧脉冲信号启动检测的故障电弧检测方法，该方法包括检测电弧信号的幅值，在检测到启动信号后，启动燃弧检测，比较燃弧信号的幅值与设定值，输出燃弧信号脉冲并进行计数，按照一定的方法，判别故障电弧，从而实现故障电弧告警或者断开故障回路。本发明在收到脉冲启动信号后，能对燃弧脉冲信号进行计数判别，通过本发明所述的判别方法能够很好的区分故障电弧和干扰性负载。

技术领域

本发明涉及电弧监测技术领域，特别涉及一种由电弧脉冲信号启动，且通过检测燃弧脉冲判定故障电弧的检测方法；本发明适用于交流供电线路和直流供电线路，对于电网频率不敏感。

背景技术

在中国火灾原因分析中，由于电气原因引起的火灾占比在30%以上。电气火灾发生的原因很多，如短路、绝缘老化、过流、接地故障、接触不良、家电或电热设备引燃可燃物等等。从本质上讲，在所有电气火灾发生过程中，都会有电弧发生。

在美国，根据CPSC(美国消费品安全委员会)1998年的统计，每年由于配电线路老化引起电弧造成的火灾有超过40000起，造成直接经济损失16.8亿美元。

目前在电气火灾预警中，已经存在电弧故障断路器和故障电弧报警器，其在传统的断路器的基础上添加了对故障电弧起保护作用的功能，以防范由于故障电弧而引发的火灾。或者检测到故障电弧后发出报警信息。

同时，目前故障电弧的判定方法基本上都是要判定电流信号的畸变和电压信号的畸变，需要同时连接电压和电流回路，需要用到高速的数据采样和复杂的数学计算，如傅立叶变换或者小波分析，这些对处理器的计算能力有很高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由电弧脉冲信号启动，通过检测燃弧脉冲信号来判定故障电弧的检测方法。

本发明采取的技术方案是：一种由电弧脉冲信号启动检测的故障电弧检测方法，其包括设置可检测电弧信号和燃弧信号的电弧检测系统，该电弧检测系统包括套在待检测供电回路上的检测线圈、滤波单元、启动脉冲比较单元、燃弧信号检测单元和信号处理单元，所述检测线圈用于检测供电回路上的电弧信号和燃弧信号，检测的信号发送至滤波单元进行滤波，滤波后的电弧启动脉冲信号发送至启动脉冲比较单元，滤波后的燃弧脉冲信号发送至燃弧信号检测单元；所述启动脉冲比较单元将接收的电弧启动脉冲信号与启动脉冲设定值大小进行比较，在发生电弧时，检测线圈输出的电弧启动脉冲信号幅值大于启动脉冲设定值，启动脉冲比较单元给出燃弧检测启动脉冲，并输出给信号处理单元，作为燃弧脉冲计数启动信号；检测线圈上检测的燃弧脉冲信号通过滤波单元滤波后发送至燃弧信号检测单元，然后燃弧信号检测单元比较该燃弧脉冲信号的信号幅值与燃弧信号设定值之间大小，在发生电弧燃烧时，该燃弧脉冲信号的信号幅值将大于燃弧信号设定值，此时燃弧信号检测单元输出燃弧信号脉冲给信号处理单元进行计数；所述信号处理单元在接收到燃弧脉冲计数启动信号后，开始对燃弧脉冲信号进行计数，按照给定的判别方法进行故障电弧判别，输出故障电弧信号。

进一步的，所述检测线圈采用没有磁芯的空心线圈或者有低导磁率磁芯的线圈，磁芯的导磁率不超过10000，且流过正常负载电流磁芯不饱和。

进一步的，所述滤波单元为低通滤波或者带通滤波器；检测线圈可以作为滤波器电路的元件。

进一步的，所述启动脉冲比较单元为一个幅值比较器，当滤波单元输出信号幅值大于启动脉冲设定值，脉冲信号输出1，否则输出0；该幅值比较器可选用比较器，迟滞比较器，逻辑门电路，双极型三极管，MOS型场效应管或信号处理单元的IO口中任一种，其输出信号给信号处理单元。

进一步的，所述燃弧信号检测单元为一个幅值比较器，当输入信号幅值大于燃弧信号设定值，输出1，否则输出0。

进一步的，所述幅值比较器可选用比较器，迟滞比较器，逻辑门电路，双极型三极管，MOS型场效应管或信号处理单元的IO口中任一种，其输出信号给信号处理单元。