[发明专利]一种多层级电弧故障断路系统

摘要

本发明公开了一种多层级电弧故障断路系统，包括设置在各层级各支路的AFCI系统、电弧故障智能化算法分析系统和电弧故障智能化交互系统，所述AFCI系统包括多维度电弧故障信息检测与整合系统、电弧故障智能化初级分析系统、电弧故障断路器，所述多维度电弧故障信息检测与整合系统对用户端进行多维度实时监控，所述电弧故障智能化初级分析系统对监控到的信息进行分析，所述电弧故障智能化算法分析系统对异常信号进行分析，所述电弧故障智能化交互系统对电弧故障断路器下达控制命令；本发明提供了一种多层级电弧故障断路系统，该系统能够提高ACFI系统的精确度和运行可靠性，实现了多层级电弧故障断路系统选择性协调配合，达到精确断电的目的。

主权项

1.一种多层级电弧故障断路系统，包括设置在各层级各支路的AFCI系统、电弧故障智能化算法分析系统和电弧故障智能化交互系统，其特征在于：所述AFCI系统包括多维度电弧故障信息检测与整合系统、电弧故障智能化初级分析系统、电弧故障断路器，设置在各层级各支路的AFCI系统具有相应的编号，所述多维度电弧故障信息检测与整合系统对用电系统低压用户端进行多维度实时监控，同时将监控到的信息实时上传给电弧故障智能化初级分析系统，所述电弧故障智能化初级分析系统对监控到的信息进行分析，并将分析得到的异常信号和AFCI系统的编号上传给电弧故障智能化算法分析系统，所述电弧故障智能化算法分析系统对异常信号进行分析，得到综合检测结果传递给电弧故障智能化交互系统，所述电弧故障智能化交互系统对综合检测结果进行分析后对相对应编号的电弧故障断路器下达控制命令，所述电弧故障断路器根据控制命令决定是否脱扣；/n所述多维度电弧故障信息检测与整合系统包括电磁辐射信号监测系统、弧光信号监测系统、机械振动监测系统和电流监测系统；所述电磁辐射信号监测系统利用天线监测支路的电弧电磁辐射信号，并记录电弧故障的电磁辐射信号波形；所述弧光信号监测系统利用光纤弧光传感器对弧光信号进行采集，并将弧光信号转换为电流信号；所述机械振动监测系统利用超声波检测仪对电弧故障产生的机械振动进行超声波检测，并将检测到的超声波信号转换为电流信号；所述电流监测系统利用电流互感器对流经各层级各支路的电流进行实时监测；/n所述电弧故障智能化初级分析系统是对各层级各支路的电弧故障进行早期检测，包括电磁辐射信号波形分析系统、电流比较分析系统、第一或门逻辑电路和初级通信系统；所述电磁辐射信号波形分析系统是利用傅里叶变换对电磁辐射信号波形分析其频谱特征，并记录其波形，当所述电磁辐射信号的特征频率在MHz级内时，输出高电平信号；所述电流比较分析系统包括第一电流比较系统和第二电流比较系统，所述第一电流比较系统是将弧光信号监测系统分析得到的电流信号与预设的第一电流阈值进行分析比较，当超过第一电流阈值时，输出高电平信号；所述第二电流比较系统是将机械振动监测系统分析得到的电流信号与预设的第二电流阈值进行比较，当超过第二电流阈值时，输出高电平信号；所述第一或门逻辑电路分别与电磁辐射信号波形分析系统、第一电流比较系统和第二电流比较系统电性连接，当电磁辐射信号波形分析系统、第一电流比较系统和第二电流比较系统任意一个系统输出为高电平时，则第一或门逻辑电路输出为高电平，此时初级通信系统会将电流监测系统实时监控到的电流和AFCI系统的编号上传给电弧故障智能化算法分析系统；/n所述电弧故障智能化算法分析系统包括存储模块、电流分析模块、第二或门逻辑电路和次级通信系统，所述次级通信系统接收电流监测系统实时监控到的电流和AFCI系统的编号，所述存储模块用于存储AFCI系统的编号，所述电流分析模块对电流的波形进行分析，得到电流峰值电流峰值、电流有效值、高频能量、周期性相关电弧故障参数，对相关电弧故障参数进行时域分析和频域分析，采用不同的智能化算法系统进行分析，将不同的智能化算法系统的输出端和第二或门逻辑电路输入端进行电性连接，根据第二或门逻辑电路的输出端电平高低从而判断是否发生故障，所述次级通信系统会将支路的AFCI系统的编号和故障判定结果传递给电弧故障智能化交互系统。/n