发送到逻辑处理部分，当X〈E时，证明没有发生光强判据超限，进入到气体压力判据判定。
[0025]信号Y与F进行比较，当Y兰F时，证明发生电弧故障，将故障信号发送到逻辑处理部分，当Y〈F时，证明没有发生气体压力判据超限，进入到下一级故障判定。
[0026]当信号X与信号Y，同时发生90%*E ^ X〈E并且90%*F ^ Y〈F时，判定为电弧故障，将故障信号发送到逻辑处理部分。证明没有发生故障，进入到下一级故障判定。
[0027]当信号X与信号Y，同时发生^ X〈90%*E && 10%*F ^ Y〈90%*F时，判定而为电弧故障预警，故障等级二，而后将故障信号发送到逻辑处理部分。否则证明没有发生故障，进入到下一级处理。
[0028]逻辑处理部分将各个故障判定结果进行汇总整理，并按照事先设定好的逻辑进行判定和输出。例如“与”、“或”等逻辑。
[0029]处理后的信号进入到输出模块，输出模块将信号放大处理，转化为适合在线路上传输的电流信号，增强其抗干扰性和可靠性。
[0030]实施方案3
弧光压力感应装置是一款可以同时采集光强度和大气压力的装置，当可检测的范围内发生电弧光时，弧光压力感应装置的光敏元器件和气体压力传感器检测到的光强值和气体压力，这两种传感器分别位于光强检测电源和气压检测单元当中，当大于或者等于应用使用者所设定的阈值时，即可以输出该故障信号到其他保护装置，并做出及时处理。
[0031]弧光压力感应装置正常连接时，L+和L-之间的电压差为11.5V左右，L+和L-接线端子处使用了整流桥，在连接其他装置时可以无极性连接，连接后此时该组信号的正向端会通过二极管连接到低压差线性稳压器芯片，低压差线性稳压器为一款超低静态电流的电压转换器，输入电压高达40V，输出电压为直流5V的电压转换芯片，低压差线性稳压器芯片的宽电压和高性能的特性为弧光压力感应装置增加了很强的可靠性。低压差线性稳压器输出的稳定的5.0V直流电源为电路供电。
[0032]弧光压力感应装置中的光敏元器件正向端通过电阻接地，负向端接高电平，由于光敏元器件的暗电流为2pA，几乎近似于断路，故此时接入电压比较器I的正向端为低电平，可检测到光普范围为320nm〈 λ〈llOOnm，当检测到光强从4001ux—100klux不同程度的光的光强的时候，光敏元器件的反向电流随着光强的增大而增大，电压比较器I的正向端电压也会随着反向电流的增大而增大。
[0033]电压比较器I的反相端接到由电源到大地之间串联的分压电阻和电位器的可调端上，由分压原理可知电压比较反相端的可调节的范围是V- = 0.05V-4.30V，对应设置光强的阈值是4001ux — lOOklux。
[0034]电压比较器I中运算放大器输出端通过的电阻接NPN型的三极管I的基极，该三极管的集电极通过限流电阻接输入信号L+端，发射极接到低电平，当正向端电压大于负向端电压的时候，电压比较器I的输出端输出一个高电平，导致三极管I的集电极和发射极导通，致使输入信号L+和L-之间的阻性减小，压差由之前的11.5V减小到8.5V左右，该信号的变化会传到其他控制单元，然后由控制单元做出处理。
[0035]弧光压力感应装置中的气体压力传感器是高精度、高集成度、高可靠性、小体积的压力传感器，它可检测压力强度的范围为:20—400kPa ;对应的输出信号端的输出电压为:
0.2V—4.8V ；
在弧光压力感应装置中气体压力传感器的输出端接到由运算放大器组成的电压比较器2的正向端，5V电源到大地之间串联分压电阻和电位器，而电压比较器2的负向端接到该电位器的可调端上，通过调节该电位器，可使电压比较电路的反相端的电压范围调节到V-=0.2V-4.8V，该电压值用来和正相端所连接的压力传感器的输出信号做比较，通过调节电位器可以设定气体压力阈值范围是20— 400kPa。
[0036]当气体压力传感器所输出的信号大于反相端所调节设定的阈值时，电压比较器2的输出端输出一个高电平，与该端通过的电阻连接到三极管2的基极，该三极管的集电极通过一个限流电阻连接到输入信号L+，发射极接的是低电平，所以当三极管2的基极检测到电压比较器2输出的高电平后致使集电极和发射极导通，由于输入信号之间的阻性瞬间减小，致使输入信号的压差由之前的11.5V减小到8.5V左右，然后把该信号传输到其他的产品控制单元，由控制单元处理。
[0037]因此光强故障信号与气体压力故障信号任意一个信号发生故障时，都会在线路上产生故障信号发送到其他装置。
[0038]当光强故障信号与气体压力故障信号同时发生故障时，光敏元器件和气体压力传感器输出的信号，经过信号分流单元处理，将信号整合为原理信号的1.1倍左右，整合后信号分别注入到电压比较器I和电压比较器2，此时得到的电压比较器输出信号为同时发生故障时的故障信号，但此时实际的光强和气体压力只有90%的阈值。增强了对故障信号的判断依据，当同时发生时更加准确和及时的处理故障。
[0039]如上所述，本发明提供了一种可靠准确的电弧故障检测方法。同过采集和分析电弧故障发生时光强和气体压力两种参量，来准确的定位和分析故障程度，避免的传统电弧保护所具有的不足之处。在一些环境极端的情况下，能准确的定位和解决电弧故障问题。
【主权项】
1.一种电弧故障检测方法，所述方法包括: 步骤1，使用光敏元件采集光强，计算光强值X，并将其转化为光强信号； 步骤2，使用气体压力传感器采集气体压力，计算气体压力值Y，并将其转化为气体压力信号； 步骤3，根据上述信号判断故障危害程度。
2.如上述权利要求1所述方法，所述步骤I中，所述光强信号经过采样电阻I获取特定电压信号I ; 如上述权利要求1所述方法，所述步骤2中，所述气体压力信号经过采样电阻2获取特定电压信号2 ； 如上述权利要求1所述方法，根据上述信号判断故障危害程度包括: 根据光强信号判断故障危害程度； 或根据气体压力信号判断故障危害程度； 或根据光强信号和气体压力信号判断故障危害程度。
3.如上述权利要求1所述方法，所述故障危害程度包括故障等级一和故障等级二，其中，当故障等级一发生时，切断故障线路； 当故障等级二发生时，发出预警信号； 如上述权利要求1所述方法，其中所述光强值X〈E，E的范围是400勒克斯(lux)到100000勒克斯(Iux);其中所述气体压力Y〈F，F的范围是20000帕斯卡(Pa)到400000帕斯卡(Pa);所诉E由人为设定，所述F由人为设定。
4.如上述权利要求5所述方法，当光强信号小于E，并且气体压力信号大于等于F时，判定为电弧故障，故障等级一。
5.如上述权利要求5所述方法，当光强信号大于等于E，并且气体压力信号小于F时，判定为电弧故障，故障等级一。
6.如上述权利要求5所述方法，当光强信号大于等于90%*E，并且气体压力信号大于等于90%*F时，判定为电弧故障，故障等级一。
7.如上述权利要求5所述方法，当光强信号大于等于10%*E小于90%*E，并且气体压力信号大于等于10%*F小于90%F时，判定为电弧故障，故障等级二。
8.一种电弧检测装置，其包括: 光敏元器件，其用于采集光强度，将光信号转化为电信号； 光信号预处理电路，其用于将模块光敏元器件输出的信号处理放大； 气体压力传感器，其用于采集气体压力，将气体压力转化为电信号； 气体压力信号预处理电路，其用于将模块气体压力传感器输出的信号处理放大； 逻辑模块，其用于将光信号预处理电路和气体压力信号预处理电路输出的信号做逻辑处理； 输出电路，其用于将逻辑模块的计算结果上传到线缆输出。
【专利摘要】本发明是一种电弧故障检测方法，采用气体压力和光强判据双判据来判定电弧故障，及弧光压力感应装置。电弧故障发生时，光强感应元件失效，此时压力感应元件同时工作，声音具有很强的衍射能力，可以穿透障碍物，因此压力判据可以有效的被采集，并作为有效的判据之一，判定故障。大大提高了保护装置的可靠性。
【IPC分类】G01R31-12
【公开号】CN104730439
【申请号】CN201510154212
【发明人】戴颖嘉
【申请人】北京杜朗自动化系统技术有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月3日