[发明专利]检测电弧故障的设备、方法和装置

说明书

本发明公开了一种检测电弧故障的设备、方法和装置。其中，该设备包括：滤波电路，设置在电源与负载之间的检测线路上，用于对检测线路中的电流信号进行滤波，得到滤波后的电流；电弧故障检测器，设置在滤波电路与负载之间，用于基于滤波后的电流判断检测线路中是否产生电弧故障。通过本发明，解决了现有技术中的因存在干扰信号导致电弧故障检测器误动作的技术问题。

技术领域

本发明涉及电弧故障领域，具体而言，涉及一种检测电弧故障的设备、方法和装置。

背景技术

电弧故障检测器(Arc-Fault Circuit-Interrupter，缩写AFCI)，用于防止电器电源线接触不良、线路老化打火等电源故障，以避免因线路打火而引起电气火灾的情况发生。现有的串联故障电弧检测技术，基本原理都是采用电流互感器对电源线路电流进行检测，当检测到的电源线路电流中包含大量的高频信号时，通过对高频信号幅值及数量的分析，确定是否发生电弧故障。

然而，目前市场上的电弧故障检测器产品存在一个普遍问题，即检测器容易受外界干扰信号的影响而导致检测器误动作的问题，通过对图1进行分析说明。如图1所示，两负载(第一负载15’和第二负载17’)由同一电源20’供电，并在同一电源下运行，第一负载与电源直接连接，第二负载与电源之间串联设置一个电弧故障检测器23’，用于保护和监测第二负载的工作情况。通过分析可知，当第一负载线路中产生串弧故障或其他干扰信号时，该线路的电流中会产生大量的高频尖峰信号，这些高频尖峰信号会串扰至第二负载的线路中，电弧故障检测器检测到这些高频尖峰信号后动作跳开，切断第二负载与电源的连接，这样对于第二负载线路来说，第一负载线路中的串弧故障或其他干扰信号便导致了第二负载线路中的电弧故障检测器误动作。

针对现有技术中的因存在干扰信号导致电弧故障检测器误动作的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种检测电弧故障的设备、方法和装置，以至少解决现有技术中的因存在干扰信号导致电弧故障检测器误动作的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种检测电弧故障的设备，该设备包括：滤波电路，设置在电源与负载之间的检测线路上，用于对所述检测线路中的电流信号进行滤波，得到滤波后的电流；电弧故障检测器，设置在所述滤波电路与所述负载之间，用于基于所述滤波后的电流判断所述检测线路中是否产生电弧故障。

进一步地，所述电弧故障检测器包括：电流互感器，与所述滤波电路连接，用于采样所述滤波后的电流，得到电流采样信号；运算放大器，与所述电流互感器连接，用于放大所述电流采样信号得到放大信号；带宽滤波电路，与所述运算放大器连接，用于过滤所述放大信号，得到指定频带的信号；处理器，与所述带宽滤波电路连接，用于基于所述指定频带的信号确定所述检测线路中是否产生电弧故障。

进一步地，所述处理器包括：微处理器，与所述带宽滤波电路连接，用于对所述指定频带的信号进行傅里叶变换，得到所述指定频带的信号的各个频率的分量幅值，并将所述各个频率的分量幅值进行累加，得到幅值累加值；比较所述幅值累加值、第一阈值和第二阈值的大小；若所述幅值累加值大于所述第二阈值，则判断出所述检测线路中产生串弧故障，并生成脱扣信号；若所述幅值累加值大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则将串扰疑似信号个数的数值加一，若在预设时间段内记录的串扰疑似信号个数大于预设个数，则判断出所述检测线路中出现串扰信号。

进一步地，所述电弧故障检测器还包括：断开电路，与所述微处理器连接，用于在接收到所述脱扣信号之后，断开所述电源。

进一步地，所述电源为交流电源，所述滤波电路包括：第一电容，第一端与所述交流电源的火线连接，第二端与所述交流电源的零线连接；电感，第一端与所述第一电容的第一端连接；第二端与所述第一电容的第二端连接；第二电容，第一端与所述电感的第三端连接，第二端与所述电感的第四端连接；所述电弧故障检测器的第一端与所述第二电容的第一端连接，所述电弧故障检测器的第二端与所述第二电容的第二端连接。