测试装置，包括用于采集电弧发生装置两端的电压信号的变压器1、用于采集负载电流信号的电流互感器2、用于将电压信号电流信号进行整流的整流电路3、用于对整流电路输出的电压电流信号在预定时间半周期进行积分以获得半周期积分值的积分电路5、用于将整流后的信号进行过零检测获得过零点的过零检测电路4以及通过捕获积分电路输出的半周期积分值并使用电弧故障检测算法的微处理器6、用于显示结果的液晶显示屏8以及被测AFDD设备7。所述的变压器I接于电弧发生装置两端，所述的电流互感器2串接于线路中，所述的整流电路3采用精密整流电路，所述的微处理器6分别获取过零检测电路给出的过零信号和AFDD设备7给出的响应信号，微处理器6输出端连接液晶显示屏8。
[0038]如图2所示，所述整流电路，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。
[0039]如图3所示，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。
[0040]如图4所示，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。
[0041]如图1和图5所示，本发明还提供AFDD的测试装置的电弧故障检测方法，通过检测被保护线路的电压电流波形变化确定是否产生电弧故障，包括以下步骤:
[0042]①通过变压器I对电弧发生装置两端电压进行采样，获得电压信号；通过电流互感器2对被保护线路的电流进行采样，获得负载电流信号；电压、电流信号输入到整流电路3进行整流；整流后得到的电压电流波形信号通过积分电路5获得在预定时间半周期上的电压电流累积量；同时将整流后的信号输入到过零检测电路4获得工频过零点。
[0043]②微处理器6运行电弧故障检测算法进行故障判定:
[0044]微处理器6获得的过零检测电路的过零信号通过定时A/D转换获取电压电流信号的半周期积分值，判断两积分值是否同时大于设定的相应阈值，若是则判断该半周期为电弧半周期，开始电弧半波数计数，从得到的第一个电弧半波开始打开定时器开始计时。
[0045]③当微处理器6检测到被测试AFDD设备7有响应输出时，结束电弧故障检测算法运算，关闭定时器，计时结束，将电弧半波个数、定时器计时时间显示于液晶显示屏8。
[0046]液晶显示屏8上显示的电弧半波数即为被测AFDD是在该电弧半波数下作出响应动作的，液晶显示屏8显示的时间为被测AFDD是在第一个电弧半波发生到被测AFDD作出响应的时间。
[0047]通过AFDD的测试装置得到的电弧半波数、时间可以对AFDD设备从电弧半波数、响应时间两方面定量的测试。
[0048]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】
1.一种用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，其特征在于，包括: 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； 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； 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； 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； 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； 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。
2.如权利要求1所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，其特征在于，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。
3.如权利要求1所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，其特征在于，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。
4.如权利要求1所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，其特征在于，所述整流电路为精密整流电路。
5.如权利要求1所述的用于电弧故障检测装置AFDD的测试装置，其特征在于，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。
6.一种采用如权利要求1至5任一项所述的AFDD测试装置的测试方法，其特征在于，包括: 获取待检测电弧监测装置的电压值和电流值； 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; 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； 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。
7.如权利要求6所述的AFDD的测试方法，其特征在于，所述积分处理包括: 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。
8.如权利要求7所述的AFDD的测试方法，其特征在于，当接收到第一个响应信号时，关闭所述积分电路。
9.如权利要求6所述的AFDD的测试方法，其特征在于，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。
【专利摘要】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AFDD测试方法，通过将电压信号、电流信号输入到过零检测电路获得过零信号，微处理器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，来判定是否为电弧半波；将AFDD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。
【IPC分类】G01R35-00
【公开号】CN104793166
【申请号】CN201510157402
【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