[发明专利]一种故障电弧检测方法

权利要求书

1.一种故障电弧检测方法，应用于故障电弧探测器，其特征在于，在故障电弧探测器上安装存储芯片，所述故障电弧检测方法包括以下步骤：

通过对负载电流和电压的A/D采样，检测出电弧的产生；

在检测到电弧产生后，根据当时电压和电流的关系进行电弧特性分析得到电弧特征曲线；

根据电弧特征曲线得到负载的相位角状态，判断出负载的类型，并得出电弧的产生属于正常或异常的判断；

根据判断结果作出是否声光报警和控制输出的动作；

实时执行上述步骤并将得到的电弧特征曲线存储到存储芯片作为判断标准。

2.根据权利要求1所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述通过对负载电流和电压的A/D采样，检测出电弧的产生的步骤包括：首先对正半周期电流峰值以及负半周期电流峰值采样，针对某一个整周期，将其正半周期的采样结果和负半周期的采样结果绝对值相加，求取平均值；然后将此周期的平均值与前一周期的平均值相比较，如果差距大于一个门限值，就判断为产生了一个电弧。

3.根据权利要求2所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述产生电弧的判断包括：不是只根据某一个周期的差距作出判断，而是将若干周期的差距累加，如果这个累加值超过了一个预先定义的累积门限，才作出最后的判断。

4.根据权利要求1所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述在检测到电弧产生后，根据当时电压和电流的关系进行电弧特性分析得到电弧特征曲线的步骤包括：是通过对电压和电流的模拟同步检测实现的；当电压过零时，其极性将发生变化，同时，其采样值呈周期变化，电流的特性也是如此，而根据傅立叶变换的基本原理，一个周期函数可以展开成无数个正弦或余弦的函数之和，函数的周期越短，其收敛越快，周期越长收敛就越慢。

5.根据权利要求4所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述进行电弧特性分析得到电弧特征曲线通过如下步骤实现：

以电压波形两次正向过零为一个整个周期，每半个周期N次采样。首先，当电压在正半周期并且N为0时将正弦累积值和预先累积值复位，以此作为一次计算相位的起始；

对于余弦累积值的计算，在电压经历正半周期时，电流的余弦累积值与前一次的余弦值相加，再电压在负半周期时，电流的余弦累积值与前一次的余弦值相减；

对于正弦累积值的计算，以N/2为界，前N/2次采样中，电流的正弦累积值与前一次的正弦值相加，后N/2次采样中，电流的正弦累积值与前一次的正弦值相减；

当电压在负半周期并且N到达最大采样数时作为一次计算相位的结束；

此时线电压和电流之间的相位差已经被模拟为正弦函数和与余弦函数和之间的比率，即正切值。

6.根据权利要求5所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述根据电弧特征曲线得到负载的相位角状态，判断出负载的类型的步骤包括：负载运行时产生的相位差应该满足电弧特征曲线，负载的类型根据该电弧特征曲线被判断出来。

7.根据权利要求6所述的故障电弧检测方法，其特征在于，对于每种负载，对应一系列切断点，从而构成了不同的电弧特征曲线，可随时判断出产生的电弧是否已超越了电弧特征曲线上的点，从而可及时切断和避免误切断。

8.根据权利要求1至7之一所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述实时执行上述步骤并将得到的电弧特征曲线存储到存储芯片作为判断标准的步骤包括：实时采集数据并执行电弧检测步骤和电弧特性分析步骤并得到电弧特征曲线；将得到的弧特征曲线存储到存储芯片，作为后续得出电弧的产生属于正常或异常的判断参数。

9.根据权利要求8所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述通过对负载电流和电压的A/D采样，检测出电弧的产生步骤包括：对负载运转所产生的正常电弧检测以及负载在非正常状态所产生的电弧检测。

10.根据权利要求8所述的故障电弧检测方法，其特征在于，所述故障电弧检测方法包括：故障电弧探测装置在运行状态时对产生并存储的电弧各参数及其电弧特征曲线进行实时的更新。