一种用于电弧故障检测装置afdd测试装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电弧检测领域，特别涉及一种用于电弧故障检测装置AFDD测试装置及其方法。
【背景技术】
[0002]电弧故障检测装置(AFDD)是一种当检测到线路有电弧故障发生时作出声光预警或及时切断线路的电路保护装置。具体地，AFDD检测到到线路中有电弧发电现象，作出声光预警或切断该设备保护的线路。电弧故障是由于家庭线路绝缘老化、接触不良、绝缘破损、连接松动等引起。
[0003]针对电弧故障检测装置的研发，我国起草了《电弧故障检测装置(AFDD)的一般要求》标准，对电弧故障检测装置(AFDD)规定必要的技术要求和试验程序。
[0004]现AFDD在国内发展正处于起步阶段，今后必将商品化走向市场，进入市场的AFDD必须符合国家标准，这就须对AFDD进行严格的测试。
[0005]用于测试AFDD设备的现有技术通常诸如机电弧间隙和点接触继电器之类的串联电弧放电设备、生产模拟AC电力系统中串联电弧放电的信号特性的测试信号来测试AFDD、建立典型故障电弧数据库，输出到AFDD用于测试。这些测试设备都是通过产生电弧故障从定性角度来测试研制的AFDD能否工作，无法定量确定AFDD是否在标准规定下作出准确的动作。如标准规定AFDD在一定电弧半波数、一定时间内须作出响应。因此，本发明消除上述问题，对AFDD动作的电弧半波数、灵敏度进行测试。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]为了实现本实发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，其包括:
[0008]变压器，其并联在电弧发生装置的两端，用于采集所述电弧发生装置的电压值；
[0009]电流互感器，其与所述电弧发生装置连接，并用于采集所述电弧发生装置的电流值；
[0010]整流电路，其输入端与所述变压器和所述电流互感器连接，并用于将所述电压值和所述电流值分别进行整流得到电压绝对值信号和电流绝对值信号并输出；
[0011]过零检测电路，其接收所述整流电路输出的所述电压绝对值信号和电流绝对值信号，分别进行处理得到电压过零信号和电流过零信号并输出；
[0012]积分电路，其与所述整流电路连接，并将所述电压绝对值信号和所述电流绝对值信号经过处理得到半个工频周期的电压半周期积分值和电流半周期积分值；
[0013]以及微处理器，其连接电弧故障检测装置，接收所述积分电路和所述过零检测电路的输出，并根据其内预先存储有电压半周期积分阈值和电流半周期积分阈值，计算得到所述电弧故障检测装置的响应时间和电弧半波数。
[0014]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中，所述微处理器通过以下步骤得到所述响应时间和电弧半波数:所述微处理器接收所述电压过零信号和所述电流过零信号，并开启所述积分电路，接受所述电压半周期积分值和所述电流半周期积分值并将其存储在积分值数据库中，所述微处理器中还预先存储有电压半周期积分阈值和电流半周期积分阈值，当所述电压半周期积分值大于所述电压半周期积分阈值，且所述电流半周期积分值大于所述电流半周期积分阈值时，判定为一个电弧半波，同时开启计数器和计时器；所述微处理器还与所述待测试电弧检测装置连接，用于接收所述待测试电弧检测装置的响应信号，当接收到第一个响应信号时，所述微处理器关闭所述积分电路，同时关闭所述计时器和所述计数器，得到所述电弧故障检测装置的响应时间和电弧半波数。
[0015]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中，所述的变压器一次侧并接在所述待测试电弧检测装置的两端，二次侧接匹配电阻。
[0016]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中，所述整流电路为精密整流电路。
[0017]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中，所述微处理器外接一显示设备，用于显示所述响应时间和所述电弧半波数。
[0018]本发明还提供一种用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置的测试方法，其包括:
[0019]获取待检测电弧监测装置的电压值和电流值；
[0020]所述电压值和所述电流值分别经过整流电路得到电压绝对值信号和电流绝对值信号;
[0021]所述电压绝对值信号和所述电流绝对值信号分别经过过零检测电路处理得到电压过零信号和电流过零信号；
[0022]微处理器对所述电压过零信号和所述电流过零信号进行半个工频周期的积分处理得到电压半周期积分值和电流半周期积分值，所述微处理器中还预先存储有电压半周期积分阈值和电流半周期积分阈值，当所述电压半周期积分值大于所述电压半周期积分阈值，且所述电流半周期积分值大于所述电流半周期积分阈值时，判定为一个电弧半波，同时开始统计电弧半波数和计时；所述微处理器还与所述待测试电弧检测装置连接，用于接收所述待测试电弧检测装置的响应信号，当接收到第一个响应信号时，停止计数和计时，得到所述待检测电弧检测装置的响应时间和电弧半波数。
[0023]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试方法中，所述积分处理包括:
[0024]微处理器接受所述电压过零信号和所述电流过零信号，并开启积分电路，所述积分电路与所述整流电路连接，将所述电压绝对值信号和所述电流绝对值信号经过处理得到半个工频周期的电压半周期积分值和电流半周期积分值。
[0025]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试方法中，当接收到第一个响应信号时，关闭所述积分电路。
[0026]优选的是，所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试方法中，所述微处理器统计电弧半波数的算法为:定义一个变量temp用于存储当前信号的判定结果，当前信号判定为电弧半周期时，temp+Ι，否则不加；直至微处理器得到AFDD输出的响应信号，统计累计的电弧半波数N。
[0027]本发明提供一种用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，包括变压器、电流互感器、精密整流电路、过零检测电路、积分电路、微处理器及显示器。本发明还提供一种用于电弧故障检测装置AFDD的测试方法，通过变压器获得电弧故障的电压信号，通过电流互感器检测负载电流信号，电压信号、电流信号输入到整流电路进行放大并整流，获得合适比例的绝对值信号，绝对值信号再通过积分电路对绝对值信号进行积分，同时将电流信号输入到过零检测电路，获得过零信号，将过零信号输出到微处理器，微处理器获得过零信号，控制积分电路进行积分获得积分值，通过判断电压电流积分值是否同时大于相应的阈值，来判定当前电流半波是否为电弧半波JfAFDD响应输出信号输入到微处理器，该信号作为停止积分的信号，当微处理器判定出第一个电弧半波开定时器，检测到AFDD响应信号关定时器，得到AFDD响应时间。本发明通过对电弧电压电流信号处理可准确得到电弧半波数、AFDD响应时间，能够对现有AFDD从电弧半波数、响应时间两个角度进行综合性评估。
[0028]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0029]图1为本发明提供的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置的结构框图；
[0030]图2为本发明提供的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中的整流电路的电路图；
[0031]图3为本发明提供的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中的过零检测电路的电路图；
[0032]图4为本发明提供的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置中的积分电路的电路图；
[0033]图5为本发明提供的用于电弧故障检测装置AFDD的测试方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0035]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0036]这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0037]如图1所示，本发明提供一种用于电弧故障检测装置AFDD的