[发明专利]故障电弧检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护设备领域，尤其是一种用于AFCI中故障电弧的检测的方法。

背景技术

家庭中的电气线路会因电路短路、电线老化、接触不良、电器产品故障等原因而在线路中产生电弧。电弧是一种空气导电现象，在两个电极之间产生强烈而持久的放电，能量集中，温度高，极易导致家庭中的火灾事故。然而传统的家用电路故障保护装置并不能对电弧故障产生保护，在预防家庭火灾事故中一种能针对电弧故障的保护装置是十分重要的。

AFCI（Arc-Fault Circuit-Interrupter）即电弧故障断路器，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。AFCI的出现为用电安全提供了可靠的保障，最早应用于航空航天领域，现在已经逐步进入人们的日常生活之中。目前，国内外市场上针对低压配电系统的AFCI产品，都是针对120V，60Hz的负载设备开发的，适合于国内220V/AC，50Hz配电系统的AFCI产品是一项崭新的技术。

作为可以对故障电弧起保护作用的装置，对故障电弧的准确判断是其最基本，也是最核心的技术。发生故障电弧时的电流波形会因负荷的不同而有差异，但一些特征是电弧共有的，例如：电流“电流零休”现象；电流波形正负半周不对称；波形失去周期性；电流波形中含有丰富的高频分量。但由于电弧检测算法上的一些缺陷，使得目前大多数AFCI产品对故障电弧电流的判断存在不足之处，容易产生识别错误和误动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效提高故障电弧的辨别和判定准确性的故障电弧检测方法。

为解决上述问题，本发明的一种故障电弧检测方法，包括以下步骤：

1）以3200Hz的采样频率采集220V/50Hz交流电一个周期的电流值，得到离散的64个电流值，记为I₀、I₁、……、I₆₃，组成该周期的电流波形数据集合；

2）通过对比当前周期的电流值I₀、I₁、……、I₆₃和正常周期电流值I0₀、I0₁、……、I0₆₃来判断当前电流波形是否与正常周期电流的波形有不同，具体计算公式如下：

Iper=Σ063|I0k-Ik|]]>

得到表征当前电流周期与正常电流周期差异的参数I_per。其中I0₀、I0₁、……、I0₆₃表征正常周期的64个电流值，作为判断故障周期时的参照；

3）将I_per与伐值β₁比较，若I_per＜β₁，则用I₀、I₁、......、I₆₃中数值更新I0₀、I0₁、......、I0₆₃，并进入步骤1）；若I_per＞β₁，则进入步骤4）；

4）计算当前周期的电流的平均值来判断该周期电流波形的正负半周是否对称，具体计算公式如下：

Iaver=164Σ063Ik]]>