定在一个工频周期未产生故障信号。
[0054]在一个实施例中，所述的低压电弧故障检测装置中，一个采样时间窗包含100个工频周期。
[0055]在一个实施例中，所述的低压电弧故障检测装置中，所述采样时间窗采用连续更新的滑动时间窗口。当采用连续更新的滑动时间窗口时，数据是随时更新的，当采样时间窗内当前的一组工频周期(比如100个工频周期)的数据没有判定出电弧故障，则时间排序最靠前的一组工频周期的数据向前移动一位，最新产生的一个工频周期的数据进入到采样时间窗内，位于最后一位，再对当前的这一组工频周期的数据进行判断，以判定是否发生电弧故障。
[0056]在一个实施例中，所述的低压电弧故障检测装置中，所述高频脉冲信号生成电路包括用于对被保护电路的火线和零线之间的电压进行采样并获得高频电流信号的高频耦合电路、连接于高频耦合电路二次侧的用于将高频电流信号转变为高频电压信号的第一 I/V变换电路、用于将高频电压信号放大并进行带通滤波的带通滤波器以及用于将带通滤波后的信号整形成高频脉冲信号的对数检波电路。所述电流半波信号生成电路包括用于对被保护线路的电流进行采样并获得AC电流波形信号的电流互感器、连接于电流互感器二次侧的用于该AC电流波形信号转变为AC电压波形信号的第二 I/V变换电路以及用于将AC电压波形信号通过信号调理后形成适合AD采样的电流半波信号的信号调理电路。
[0057]进一步地，所述第一 I/V变换电路和第二/V变换电路可以采用匹配电阻。所述对数检波电路采用数检波放大电路。所述信号调理电路包括放大电路、低通滤波电路和加法电路。所述低压电弧故障检测装置还包括有连接于微处理器、并向装置供电的电源电路。
[0058]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种低压电弧故障检测方法，其特征在于，包括: 对被保护电路的火线和零线之间的电压进行采样并处理得到高频脉冲信号，对被保护电路的电流进行采样并处理得到电流半波信号； 统计高频脉冲信号在每个工频周期内的脉冲个数G、脉冲宽度和H以及最大脉冲宽度M ;统计在每个工频周期内电流半波的波动系数S、零休变化率L以及Vmax，其中，V = di/dt，任一工频周期内的零休变化率为与其相邻的工频周期的零休变化值与该工频周期的零休变化值之差再除以该工频周期的零休变化值； 选定一个米样时间窗，一个米样时间窗包含若干个工频周期； 逐个对所述采样时间窗内的各工频周期进行判断，当G.30+H.20+M.50 > 50000，则判定在一个工频周期产生了一个疑似故障信号；继续统计在所述采样时间窗内的疑似故障信号的个数N，当N多9，则判定发生疑似电弧故障；再逐个对产生了疑似故障信号的工频周期进行判断，当L.40+S.30+V.30 > 50000，则判定发生电弧故障。
2.如权利要求1所述的低压电弧故障检测方法，其特征在于，所述采样时间窗采用连续更新的滑动时间窗口。
3.如权利要求1或2所述的低压电弧故障检测方法，其特征在于，当G-30+H -20+M.50<50000，则判定在一个工频周期未产生故障信号；当L.40+S.30+V.30 < 50000，则判定在一个工频周期未产生故障信号。
4.如权利要求1或2所述的低压电弧故障检测方法，其特征在于，一个采样时间窗包含100个工频周期。
5.如权利要求1或2所述的低压电弧故障检测方法，其特征在于，对被保护电路的火线和零线之间的电压进行采样并处理得到高频脉冲信号，具体通过以下过程实现: 通过高频耦合电路对被保护电路的火线和零线之间的电压进行采样，获得高频电流信号；再通过连接于高频耦合电路二次侧的第一 Ι/v变换电路将高频电流信号转变为高频电压信号；第一 Ι/v变换电路输出的高频电压信号通过带通滤波器输入到对数检波电路进行检波获得高频脉冲信号； 对被保护电路的电流进行采样并处理得到电流半波信号，具体是通过以下过程实现: 通过电流互感器对被保护线路的电流进行采样，获得AC电流波形信号；再通过连接于电流互感器二次侧的第二 I/V变换电路将该AC电流波形信号转变为AC电压波形信号；第二 ΙΛ变换电路输出的AC电压波形信号通过信号调理后获得适合AD采样的电流半波信号。
6.一种低压电弧故障检测装置，其特征在于，包括: 高频脉冲信号生成电路，其用于对被保护电路的火线和零线之间的电压进行采样并处理得到高频脉冲信号； 电流半波信号生成电路，其用于对被保护电路的电流进行采样并处理得到电流半波信号; 处理模块，其用于统计高频脉冲信号在每个工频周期内的脉冲个数G、脉冲宽度和H以及最大脉冲宽度Μ，以及用于统计在每个工频周期内电流半波的波动系数S、零休变化率L以及Vmax，其中，V = di/dt，任一工频周期内的零休变化率为与其相邻的工频周期的零休变化值与该工频周期的零休变化值之差再除以该工频周期的零休变化值； 所述处理模块用于在其上选定一个采样时间窗，一个采样时间窗包含若干个工频周期； 所述处理模块用于逐个对所述采样时间窗内的各工频周期进行判断，当G.30+H.20+M.50 > 50000，则判定在一个工频周期产生了一个疑似故障信号，继续统计在所述采样时间窗内的疑似故障信号的个数N，当N多9，则判定发生疑似电弧故障，再逐个对产生了疑似故障信号的工频周期进行判断，当L.40+S.30+V.30 > 50000，则判定发生电弧故障。
7.如权利要求6所述的低压电弧故障检测装置，其特征在于，所述采样时间窗采用连续更新的滑动时间窗口。
8.如权利要求6或7所述的低压电弧故障检测装置，其特征在于，当G-30+H -20+M.50<50000，则判定在一个工频周期未产生故障信号；当L.40+S.30+V.30 < 50000，则判定在一个工频周期未产生故障信号。
9.如权利要求6或7所述的低压电弧故障检测装置，其特征在于，一个采样时间窗包含100个工频周期。
10.如权利要求6或7所述的低压电弧故障检测装置，其特征在于，所述高频脉冲信号生成电路包括用于对被保护电路的火线和零线之间的电压进行采样并获得高频电流信号的高频耦合电路、连接于高频耦合电路二次侧的用于将高频电流信号转变为高频电压信号的第一 Ι/v变换电路、用于将高频电压信号放大并进行带通滤波的带通滤波器以及用于将带通滤波后的信号整形成高频脉冲信号的对数检波电路；所述电流半波信号生成电路包括用于对被保护线路的电流进行采样并获得AC电流波形信号的电流互感器、连接于电流互感器二次侧的用于该AC电流波形信号转变为AC电压波形信号的第二 I/V变换电路以及用于将AC电压波形信号通过信号调理后形成适合AD采样的电流半波信号的信号调理电路。
【专利摘要】本发明公开了一种低压电弧故障检测方法和装置，包括：对被保护电路的火线和零线之间的电压采样并处理得到高频脉冲信号，对被保护电路的电流采样并处理得到电流半波信号；选定一个采样时间窗，一个采样时间窗包含若干个工频周期；逐个对采样时间窗内的各工频周期进行判断，当G·30+H·20+M·50＞50000，则判定在一个工频周期产生了一个疑似故障信号；继续统计在所述采样时间窗内的疑似故障信号的个数N，当N≥9，则判定发生疑似电弧故障；再逐个对产生了疑似故障信号的工频周期进行判断，当L·40+S·30+V·30＞50000，则判定发生电弧故障。本发明对高频脉冲信号和电流特征分析进行电弧故障实时监测，可有效区分电弧故障和干扰，可靠性更高，减少误脱动作。
【IPC分类】G01R31-12
【公开号】CN104793112
【申请号】CN201510157638
【发明人】张认成, 杨建红, 孙云毅, 黄千军, 陈首虹
【申请人】莱茵斯（厦门）科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月3日