[实用新型]一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及故障电弧检测技术领域，特别涉及一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置。

背景技术

电弧广泛存在于电力设备中，小到日常用电器的插头插拔，大到高压输电线路的投切。根据电弧给系统和设备带来的影响程度，能够分为好弧(Good Arc)和坏弧(Bad Arc)。日常生活中用电器插头插拔时产生的“电弧”(俗称“电火花”)，伴有轻微的放电声音，就是好弧的一种，不会影响用电器的正常工作，也不会带来安全隐患，影响系统安全的工作。而当电缆、电线的绝缘皮破损或电缆断裂(老化或雷击烧损等原因)时，产生的电弧则是坏弧的一种，电弧会持续燃烧，释放热能，若不能及时发现并熄灭电弧，很可能引发火灾等造成人员伤亡和财产损失的事故。针对坏弧可能带来的危险，相关研究人员现阶段仍在研究对于故障电弧的检测方法，并且电力设备也有强制标准要求配备电弧检测功能。但是，目前尚未有学者公开讨论雷电流隔离设备对于故障电弧检测可能产生的不良影响。

雷电流波形具有极其陡峭的头部，使其包含有十分丰富的高频分量，多集中于10kHz-100kHz的频率范围内；雷电流高频隔离设备可以视为一个非线性的电感，对于雷电流频率范围内的电流波形呈现远大于地网电阻的阻抗，所以雷电流基本上全部经由地网流入大地，避免了地电位反击的发生。故障电弧发生时，电流波形畸变严重，也同样会包含相当丰富的高频分量和噪声。现阶段商用和正在研究的算法多依赖于故障电弧所包含的高频分量来将其与正常的负荷电流进行区分。当发生故障电弧时，雷电流高频隔离设备(等效为大电感)会滤掉电弧中的高频分量，造成故障电弧的特征量无法用于检测，造成安全隐患。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置，将雷电高频隔离设备与故障电弧检测装置集成到一起，使装置能够既实现雷电保护，又能保证故障电弧被准确检出。装置中的故障电弧检测方法能够在故障电弧特征量被雷电流隔离设备滤掉时，仍然能够准确地检测到故障电弧的存在，及时给断路器发出断开信号，避免火灾等安全事故的发生。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置，包括雷电流高频隔离设备和故障电弧检测装置，所述的雷电流高频隔离设备包括串联的电容和电抗器，所述的故障电弧检测装置包括主控MCU、信号处理电路、采样电路、电流传感器、按键输入电路、功能按键、声光报警电路和隔离输出电路。

所述的主控MCU为单片机芯片，主控MCU分别与信号处理电路、按键输入电路、隔离输出电路和声光报警电路相连接，并通过信号处理电路连接采样电路，通过采样电路连接设置于三相电源上的电流传感器。

所述的主控MCU还通过隔离输出电路连接电源端的断路器，通过按键输入电路连接功能按键。

所述的雷电流高频隔离设备上端连接用电设备的PE端，下端连接地网汇流排。

所述的主控MCU通过电流传感器采集三相电流，当分析到有故障电弧发生时，通过声光报警电路进行声光报警，通过隔离输出电路控制断开电源端的断路器，切断故障电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置，将雷电高频隔离设备与故障电弧检测装置集成到一起，使装置能够既实现雷电保护，又能保证故障电弧被准确检出。装置中的故障电弧检测方法能够在故障电弧特征量被雷电流隔离设备滤掉时，仍然能够准确地检测到故障电弧的存在，及时给断路器发出断开信号，避免火灾等安全事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置结构示意图；

图2为本实用新型的一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置的雷电流高频隔离设备电抗器结构示意图；

图3为本实用新型实施方式的一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种考虑雷电流隔离设备影响的故障电弧检测装置，包括雷电流高频隔离设备和故障电弧检测装置，所述的雷电流高频隔离设备包括串联的电容和电抗器，所述的故障电弧检测装置包括主控MCU、信号处理电路、采样电路、电流传感器、按键输入电路、功能按键、声光报警电路和隔离输出电路。