[发明专利]一种故障电弧探测器

说明书

本发明公开了一种故障电弧探测器，包括可采集线路故障信号的信号采集设备、可对信号采集设备采集的信号进行频谱分析的频谱分析仪、可对故障电弧进行辨别的微处理器。本发明所述的一种故障电弧探测器，通过频谱分析仪、信号采集设备和微处理器配合使用，对输电线路的电流和电压进行综合检测，并对电路中高频电流信号的分离、检测与处理，且结合电流差动异变检测技术对电路中的高频噪声进行去除，使故障电弧的探测达到最可靠和稳定的效果，同时通过对电路电流的实时监测，对电流波形图的分析，找寻电流最小值和持续时间从而找到产生故障电弧的原因，并给出合适的解决方法，这样可快速检测和解决故障电弧，具有较好的安全性和创造性。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种故障电弧探测器领域。

背景技术

在故障电弧监控方面，主要使用电弧光监测装置，目前，电弧光监测装置在国内的主要低压开关控制柜制造商中广泛使用，电弧光监测装置主要有两种常见的，可行的方法：通过压力传感器进行监测和通过弧光传感器进行监测，但是压力传感器只能在开关控制柜发挥作用，压力传感器并不能在供电线路上使用，而供电线路上使用弧光监测器作为监测时，由于光纤的使用特性，必须在线路上每100米安装弧光监测器和信号中继才能实现对供电线路的监测和保护，这也严重增加了安装成本，由于部分供电线路有可能受到外界光源的影响，弧光监测器也不能达到理想的效果，所以必须提出一种新颖的电弧故障保护电器。

电弧故障断路器技术主要采用基于电压电流波形的电弧检测方法，在出现电弧故障时，电网中故障电压和故障电流的波形会呈现不同的特性，因此，电弧故障断路器的检测技术是提取电弧波形的特征，并识别正常电弧和故障电弧的差异，确保正确动作，但是目前在美国本土广泛应用的电弧故障断路器均为120伏15-20安标准，国内生产的电弧故障断路器最高能达到单相电压230伏32安，不适用于用电终端如卧房线路，空调等用电设施，而且无法应用于三相四线供电线路上，同时故障电弧产生的原因主要有线路中导线的绝缘老化、破损；导线的连接位置接触不良；线束内部有断裂部分三个原因，出现这三种原因的解决方式不同，而现有的故障电弧探测器无法分辨产生故障电弧的原因，这样就无法快速解决故障电路，为了解决上述问题，我们提出一种故障电弧探测器。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种故障电弧探测器，可以有效解决背景技术中的问题：现有的故障电弧探测器不适用于用电终端如卧房线路、空调等用电设施，而且无法应用于三相四线供电线路上，同时故障电弧产生的原因主要有线路中导线的绝缘老化、破损；导线的连接位置接触不良；线束内部有断裂部分三个原因，出现这三种原因的解决方式不同，而现有的故障电弧探测器无法分辨产生故障电弧的原因，这样就无法快速解决故障电路。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种故障电弧探测器，包括可采集线路故障信号的信号采集设备、可对信号采集设备采集的信号进行频谱分析的频谱分析仪、可对故障电弧进行辨别的微处理器、可对故障电弧提供声光报警的声光报警器和通过电流信号对故障电弧产生的原因进行分析的故障电弧产生原因分析设备；

所述信号采集设备包括将测量的一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的电流互感器和将测量的一次侧大电压转换成二次侧小电压来测量的的电压变压器；

所述微处理器包括可将电流信号中的高频电流信号进行分离的高频信号分离电路、对信号采集设备采集的电流和电压信号进行测试分析的测试分析电路和将电流和电压信号进行分类处理的分形维数和支持向量机；

所述微处理器还包括可对检测电流中的高频电流信号傅里叶变换运算的运输处理模块，所述运算处理模块还可对检测电流中的高频电流信号的密度进行加权平均检测，所述微处理器使用单片机作为处理运算的工具，所述微处理器还包括能够控制线路通断的控制输出单元。