[发明专利]用于电弧故障检测和中断的系统和结合方法

摘要

为防止财产着火，需要保护电路不受由线路对线路、线路对中性和线路对地的导电导致的电弧故障(被称为大电流并联电弧放电)影响，并且不受沿线路对线路、线路对负载、负载对负载、负载对中性和中性对中性导体配置发生的电弧故障(被称为小电流串联电弧放电)影响。保护电路不受这些电弧故障影响的设备被称为组合型电弧故障断路器(AFCI)。与满足用于低至5安培的串联电弧故障检测的UL1699标准要求的现有技术AFCI设计不同，本AFCI发明采用双向霍尔效应电流传感器(HECS)集成电路、HECS测量相移修正电路和具有用来检测大电流并联电弧放电和小电流串联电弧放电的结合方法的微处理器，同时还减轻由像吊扇这样的正常电弧放电电机驱动装置导致的错误电弧放电电路检测和中断。

主权项

一种用于电气电路故障检测和中断的系统，包括：电气电路电流传感器，呈以下形式：双向霍尔效应电流传感器(HECS)集成电路，其测量电气电路电流并且将所述电流测量结果转换成具有稳定输出偏置电压的成比例的输出电压；或任何其它可用的电气电路电流传感器；电流传感器测量相移修正电路，其控制微处理器中断过程来将电流传感器模数转换器(ADC)测量结果的相位与电气电路基础电流负载频率的相位进行匹配；电流传感器测量抗混叠滤波器，其从电流传感器ADC测量结果中移除高频谐波和噪声；微处理器，被编程来执行：时域算法，该时域算法具有用来检测电阻性和屏蔽负载电流波形上的并联和串联电弧故障的结合方法；当检测到电气电路故障时的断开命令；断开和复位切换电路，具有对电气电路的闭合和打开进行控制的断开和复位命令输入；电磁断开和复位机构，其通过闭合该电气电路对所述机构进行复位以及通过断开所述机构和打开所述电气电路使所述电气电路中断；断开和复位感应电路，其指示所述电气电路的打开和闭合；DC电源电路，由以下供电：在宽的输入AC电压范围内操作来产生稳定输出DC电压的开关模式电源(SMPS)；或在窄的输入AC电压范围内操作来产生稳定输出DC电压的线性电源；或产生稳定输出DC电压的任何其它可用DC电源。