[发明专利]一种基于电弧脉冲信号幅值特性的故障电弧检测方法

说明书

本发明公开了一种基于电弧脉冲信号幅值特性的故障电弧检测方法，包括设置可检测电弧幅值特性的电弧检测系统，该电弧检测系统包括至少1个变化磁场检测传感器、与所述变化磁场检测传感器同等数量的正负幅值比较单元，与所述变化磁场检测传感器同等数量的正负幅值检测单元以及一个信号处理单元和一个电源控制单元；通过该电弧检测系统可对检测到的脉冲信号幅值与系统设定值大小进行比较，同时检测脉冲信号幅值的大小。本方法只需检测故障电弧脉冲信号的幅值信号便可实现故障电弧检测，降低了硬件或者软件的复杂度,可以做到无待机功耗。

技术领域

本发明涉及电弧监测技术领域，特别涉及一种基于电弧脉冲信号正负幅值特性的故障电弧检测方法。

背景技术

在中国火灾原因分析中，由于电气原因引起的火灾占比在30％以上。

电气火灾发生的原因很多，比如：短路、绝缘老化、过流、接地故障、接触不良、家电或电热设备引燃可燃物等等。从本质上讲，在所有的电气火灾发生过程中，都会伴有电弧发生。

在美国，根据CPSC(美国消费品安全委员会)1998年的统计，每年由于配电线路老化引起电弧造成的火灾有超过40000起，造成直接经济损失16.8亿美元。

目前已经存在电弧故障断路器和故障电弧报警器。其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；或者检测到故障电弧后发出报警信息。

目前的故障电弧的判定方法基本上都是要判定电流信号的畸变和电压信号的畸变，需要同时连接电压和电流回路，需要用到高速的数据采样和复杂的数学计算，如傅立叶变换或者小波分析，这样对处理器计算能力有很高的要求，增加了硬件或者软件的复杂度,以及无法做到无待机功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电弧脉冲信号幅值特性的故障电弧检测方法；该方法只需检测故障电弧脉冲信号的幅值信号便可实现故障电弧检测，其降低了硬件或者软件的复杂度,可以做到无待机功耗。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于电弧脉冲信号幅值特性的故障电弧检测方法，包括设置可检测电弧幅值特性的电弧检测系统，该电弧检测系统包括至少1个变化磁场检测传感器、与所述变化磁场检测传感器同等数量的正负幅值比较单元，与所述变化磁场检测传感器同等数量的正负幅值检测单元以及一个信号处理单元和一个电源控制单元；

所述变化磁场检测传感器分别与正负幅值比较单元和正负幅值检测单元相互连接；所述正负幅值比较单元同时还分别与信号处理单元和电源控制单元相互连接；所述正负幅值检测单元与信号处理单元相互连接，并且信号处理单元与电源控制单元相互连接，同时信号处理单元输出电弧故障信号；

所述变化磁场检测传感器的输出信号，经处理后分别发送给正负幅值比较单元和正负幅值检测单元，其中，处理后的信号幅值与所述正负幅值比较单元脉冲幅值设定值大小进行比较，若正负幅值比较单元经比较判断后给出脉冲信号，该脉冲信号输出给电源控制单元，电源控制单元给信号处理单元供电，信号处理单元开始工作，计数器C清0；并且每个脉冲信号到来时，信号处理单元开始计时；同时信号处理单元对所述正负幅值检测单元检测到的磁场检测传感器输出信号的正负幅值进行AD转换处理，并存储于内存中；在信号处理单元处理完成AD转换后通过输出信号复归幅值检测单元，等待下一个脉冲信号；如果在给定的时间TW内，没有下一个脉冲信号，则清除所存储的AD转换值和计数器C的值，信号处理单元发出信号给电源控制单元，关闭信号处理单元的供电；

在信号处理单元对所述正负幅值检测单元检测进行AD转换处理过程中，设当前的AD转换后的正幅值为ADZ1,负幅值ADF1,存储的AD转换后的正幅值为ADZ2,负幅值ADF2，如果|ADZ1-ADZ2|或者|ADF1-ADF2|大于设定值ADSET，计数器C加一；如果C计数设定值，则输出故障电弧信号。