[发明专利]电弧发生器在审

专利信息
申请号: 201910372007.9 申请日: 2019-05-06
公开(公告)号: CN109946491A 公开(公告)日: 2019-06-28
发明(设计)人: 楼英超;赵艳宏;徐亮;魏益松;林婷艳 申请(专利权)人: 中检质技检验检测科学研究院有限公司
主分类号: G01R1/28 分类号: G01R1/28
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 杨乐
地址: 310011 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 过零检测电路 电弧发生器 电源电路 脱扣电路 电流检测电路 火线 故障电弧检测 检测电流信号 抗干扰能力 运行稳定性 检测电压 模数转换 数字信号 系统运行 运行过程 数据处理 过零点 脱扣器 对模 零线 供电 检测 转换 保证 安全
【说明书】:

发明公开了一种电弧发生器,包括设在火线上并用于检测电流信号的电流检测电路、用于检测电压过零点的过零检测电路、用于控制脱扣器的脱扣电路、用于模数转换并对模数转换之后得到的数字信号进行数据处理的MCU、为MCU供电的电源电路,过零检测电路分别与零线、火线连接,过零检测电路、脱扣电路、电源电路分别与MCU连接;本发明采用电流检测电路、过零检测电路、脱扣电路、MCU、电源电路组成的电弧发生器,提高了故障电弧检测的准确性和可靠性,保证了系统运行的安全性;该电弧发生器具有抗干扰能力强、运行稳定性高、检测准确可靠、运行过程安全且成本较低等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种电弧发生器。

背景技术

电弧是电流通过绝缘介质所产生的瞬间火花。由于电弧具有电流很小、持续时间短且一旦出现击穿点则会频繁出现的特点,当电弧发生时,会在短时间内释放巨大的热量,极易引燃周围的可燃物形成火灾。因此,故障电弧已经成为引起电气火灾的主要原因之一,严重危害了广大人民群众的生命财产安全。

目前,现有的电弧发生器主要存在如下缺点:一是现有的电弧检测通常采用电流互感器对电源线路电流进行检测:当电弧发生时,电源线路电流中包含大量的高频信号,通过对高频信号幅值及数量的分析,从而确定是否发生故障电弧;而现有的电弧检测系统普遍存在判断是否出现电弧的条件单一并对电路要求较高且准确性较差的缺点,使得容易受外界干扰信号的影响而导致系统检测出现误判的问题,从而影响了系统检测的准确性和工作可靠性;二是由于检测系统及其电路设计不合理,使得对电弧的判断存在一定的偏差而不能充分识别出回路发生的电弧,大大降低了电路安全性;三是脱扣器及其脱扣电路结构设计复杂,成本较高;四是由于检测系统的电源电路设计存在电磁干扰较大的缺点,使得系统运行不稳定。

发明内容

本发明解决的技术问题是,克服现有技术的缺陷,提供一种具有较高故障电弧检测准确性、工作可靠性和安全性的电弧发生器。

为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:

电弧发生器,包括设在火线上并用于检测电流信号的电流检测电路、用于检测电压过零点的过零检测电路、用于控制脱扣器的脱扣电路、用于模数转换并对模数转换之后得到的数字信号进行数据处理的MCU、为MCU供电的电源电路,过零检测电路分别与零线、火线连接,过零检测电路、脱扣电路、电源电路分别与MCU连接。采用电流检测电路、过零检测电路、脱扣电路、MCU、电源电路组成的电弧发生器,提高了故障电弧检测的准确性和可靠性,保证了系统运行的安全性。

作为优选,电流检测电路包括用于检测电流信号的电流互感器、用于对输入的电流信号进行整流分压的整流分压电路、用于对整流分压之后的电路信号进行信号转换的信号转换电路、用于判断信号转换电路的输出电压是否超过预定的第一基准电压并当输出电平超过第一基准电压时产生与输入值幅值相同的输出信号的电平判断电路、用于对电平判断电路的输出信号进行积分并判定积分信号是否超过预定的第二基准电压的积分电路、用于输出信号的输出电路,电流互感器、整流分压电路、信号转换电路、电平判断电路、积分电路、输出电路依次串联连接,电流互感器设在火线上。其中,电流互感器对线路的电流信号进行采样,获得电流信号;整流分压电路将电流互感器输出的电流信号进行整流和按照预定比率进行分压,以便于与后级电路的配合和分析;信号转换电路将整流分压电路输出的信号通过滤波延迟电路、电平限制电路和后级滤波电路变换为判定是否发生电弧作用的电流信号;电平判断电路在信号转换电路输出的电平超过预定的第一基准电压的时候,产生与输入值幅值相同的输出信号;积分电路对电平判断电路的输出信号进行积分,并判定积分信号结果是否超过预定的第二基准电压;当积分信号超过第二基准电压时,输出电路产生故障电弧信号;

作为优选,整流分压电路包括用于对电流互感器的输出信号进行整流的第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、用于对整流之后的电流信号转换为电压信号并对电压信号进行分压的第二十六电阻、第二十七电阻。

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