极管D8的阴极以及所述控制单元200(图7中未示出)的第一输入端Pl.3共连，所述第四电阻R21的第二端和所述第一稳压二极管D8的阳极均接地。
[0070]第三电阻R18和第四电阻R21构成脉冲检测电路400的匹配电阻，第三电阻R18起到限流和分压的作用，第四电阻R21起到分压和下拉的作用。通过设置所述第一稳压管D8，可以避免采样电压超出控制单元200的承受范围而造成控制单元损坏。
[0071]图8是示出根据本实用新型实施例的故障电弧保护装置中的零交检测电路的电路示意图。如图8所示，零交检测电路500的电路连接关系包括:所述零交检测电路500从电源电路100获得交流信号，并且经串联关系的电阻R50(例如电阻值1ΜΩ)、R51(例如电阻值5.1k Ω )、R52 (例如电阻值5.1k Ω )连接到集成运算放大器U4 (例如LM392-N型号)的反相输入端的3脚，3脚通过电阻R54 (例如电阻值10k Ω )连接到电源电路100的+5V电源，电阻R51和电阻R52的相连端连接至二极管D51 (例如IN4148型号)的阴极，二极管D51的阳极接地；集成运算放大器U4的同相输入端的I脚分别与电阻R53(例如电阻值lOOkD)、R56(例如电阻值20kQ)、R57(例如电阻值1kD)的一端连接，电阻R53的另一端连接电源电路100的+5V电源，电阻R57另一端接地，电阻R56的另一端分别与集成运算放大器U4的输出端的4脚、电阻R55 (例如电阻值5.1k Ω )和R59 (例如电阻值Ik Ω )的一端连接，电阻R59的另一端分别与稳压二极管D9(例如稳压值2.7V)的阴极和控制单元200的第二输入端的6脚(即Pl.4)相连，电阻R55的另一端连接电源电路100的电源+5V，稳压二极管D9的阳极和集成运算放大器U4的2脚均接地。
[0072]在该实施例中，所述零交检测电路可以检测被保护电路的电流信号的周期，并且当检测到电流信号的电流值为零时，向所述控制单元发送触发电信号，以使得当接收到所述触发电信号时对从所述脉冲检测电路接收的检测电路脉冲信号开始计数。所述零交检测电路可以用来触发中断，进行A/D转换，可以确定在半个周期内可采样到各有一定幅值的、一低一高且之间有间隔的两个脉冲波形的时序位置，提升检测故障电弧的效率和抗干扰能力。
[0073]图9是示出根据本实用新型另一些实施例的故障电弧保护装置的结构示意图。如图9所示，所述故障电弧保护装置20包括:电源电路100、控制单元200、保护电路300、脉冲检测电路400、零交检测电路500和高频分量检测电路600。其中，电源电路100、控制单元200、保护电路300、脉冲检测电路400和零交检测电路500分别与图1所示的电源电路100、控制单元200、保护电路300、脉冲检测电路400和零交检测电路500类似，这里不再赘述。
[0074]所述高频分量检测电路600的输出端与所述控制单元200的第三输入端(例如图5所示控制单元的4脚Pl.2)电连接，所述高频分量检测电路600检测所述被保护电路的电流信号中的高频谐波分量，并对所述高频谐波分量进行采样获得高频检测脉冲信号，将所述高频检测脉冲信号输入至所述控制单元200。其中，所述控制单元200在接收到所述触发电信号后开始对所述高频检测脉冲信号计数，判断在电流信号的一个周期内，高频检测脉冲信号的数量是否小于第二阈值(例如2)，且检测电路脉冲信号的数量是否等于第三阈值(例如2)，如果是，则记为I个并型电弧。在另一实施例中，所述控制单元200判断在连续预定个数(例如3个)的周期内检测到并型电弧的数量是否大于或等于第二设定值(例如3)，如果是，则确定检测到并型故障电弧。
[0075]在该实施例中，通过高频分量检测电路向控制单元传输高频检测脉冲信号，控制单元对从高频分量检测电路接收的高频检测脉冲信号以及从脉冲检测电路接收的检测电路脉冲信号进行比较，判断在电流信号的一个周期内，高频检测脉冲信号的数量是否小于第二阈值(例如2)，且检测电路脉冲信号的数量是否等于第三阈值(例如2)，如果是，则记为I个并型电弧，当在连续预定个数(例如3个)的周期内检测到并型电弧的数量大于或等于第二设定值(例如3)时，确定检测到并型故障电弧。进一步地，所述控制单元当确定检测到并型故障电弧时，输出断路控制信号至保护电路300。
[0076]该实施例可以用来检测并型故障电弧，其工作原理是:当被保护电路中出现并型电弧时，脉冲检测电路检测电流信号，并在半个周期内获得I个脉冲信号(即检测电路脉冲信号，这里区别于串型电弧出现时会检测到有一定幅值的、一低一高且之间有间隔的两个脉冲波形)，这样脉冲检测电路在一个周期内可以检测到2个脉冲信号；而对于高频分量检测电路，由于大电流磁场对高频脉冲信号有抑制作用，因此高频分量检测电路检测到的脉冲信号(即高频检测脉冲信号)的数量会减少，例如，在一个周期内检测到I个脉冲信号或O个脉冲信号；控制单元判断在电流信号的一个周期内，高频检测脉冲信号的数量是否小于2，且检测电路脉冲信号的数量是否等于2，如果是，则记为I个并型电弧，由于出现并型电弧不一定就是故障电弧，所以需要判断在连续预定个数(例如3个)的周期内检测到并型电弧的数量是否大于或等于第二设定值(例如3)，如果是，则确定检测到并型故障电弧。进一步地，所述控制单元输出断路控制信号至所述保护电路以断开被保护电路。
[0077]关于尚频分量检测电路的电路连接关系可以参考图7所不的尚频分量检测电路600。如图7所示，所述高频分量检测电路600包括:第二电容Cll (例如电容值104pF)、第二全桥整流电路603 (例如如图7所示由四个二极管D60、D61、D62、D63组成的全桥整流电路)、第三电容C12 (例如电容值104pF)和第五电阻R20 (例如电阻值33k Ω )，其中，所述第二电容Cll的一端连接电流互感器401 (例如高导磁率磁芯材料的电流互感器)的二次线圈的第一输出引脚Y1，另一端连接至所述第二全桥整流电路603的第一端，所述电流互感器401的二次线圈的第二输出引脚Y2连接至所述第二全桥整流电路603的第三端，所述第二全桥整流电路603的第二端接地，所述第二全桥整流电路603的第四端连接与所述第三电容C12 —端、所述第五电阻R20的第一端和所述控制单元200的第三输入端(例如图5所示控制单元的4脚Pl.2)共连，所述第三电容C12另一端和所述第五电阻R20的第二端均接地。
[0078]在该实施例中，由于采用全桥整流电路，因此可以增加信号处理时间次数，有利于缩短检测时间。当然，本领域技术人员可以理解，还可以采用其它整流电路，例如半波整流电路，因此本实用新型的范围并不仅限于此。
[0079]图10是示出根据本实用新型另一些实施例的故障电弧保护装置的结构示意图。如图10所示，所述故障电弧保护装置30包括:电源电路100、控制单元200、保护电路300、脉冲检测电路400、零交检测电路500、高频分量检测电路600和漏电检测电路700。其中，电源电路100、控制单元200、保护电路300、脉冲检测电路400、零交检测电路500和高频分量检测电路600分别与图9所示的电源电路100、控制单元200、保护电路300、脉冲检测电路400、零交检测电路500和高频分量检测电路600类似，这里不再赘述。
[0080]所述漏电检测电路700的输出端与所述控制单元200的第四输入端(例如图5所示控制单元200的3脚Pl.1)电连接，所述漏电检测电路700检测被保护电路的电流信号，将所述电流信号的电流值转换为电压值，并将所述电压值输入至所述控制单元200。其中，所述控制单元200获得多个所述电压值并计算得到电压平均值(即多个所述电压值的平均值)，判断所述电压平均值是否大于漏电设定值(例如1.1V)，如果是，则确定检测到接地故障电弧。该实施例可以用来进行漏电检测(即检测接地故障电弧)。进一步地，所述控制单元当确定检测到接地故障电弧时，输出断路控制信号至所述保护电路300。在另一实施例中，电源电路100与所述漏电检测电路700电连接，为所述漏电检测电路700供电。
[0081]在本实用新型的实施例中，可以设定所述漏电检测电路的接地电弧的电流限值a(例如可以为5mA、10mA、30mA、75mA等)，当被保护电路中出现接地电弧时，发生接地电弧的电流值大于或等于电流限值a时，所述漏电检测电路的输出端将提供给控制单元200采样处理的直流信号的电压值b (例如1.1V)，所述控制单元200获得多个电压值，并且计算得到电压平均值，判断所述电压平均值是否大于漏电设定值，如果是，则确定检测到接地故障电弧，输出断路控制信号至所述保护电路300，以断开被保护电路。
[0082]在本实用新型的实施例中，为了使得故障电弧保护装置响应更加迅速，也可以在本实用新型实施例的故障电弧保护装置中设置两个控制单元，其中一个用于检测接地故障电弧，另一个用于检测串型故障电弧和并型故障电弧。由于两个控制单元分别用于检测不同的故障电弧，运行速度得到提高，因此可以提高故障电弧保护装置的响应速度。
[0083]下面结合图11描述漏电检测电路700的一种电路连接关系。
[0084]图11是示出根据本实用新型另一些实施例的故障电弧保护装置中的漏电检测电路的电路示意图。如图11所示，漏电检测电路700的电路连接关系包括:漏电检测电路700的X002端子5、6分别连接零序电流互感器(图11中未示出)的两个输出引脚，与X002端子6连接的零序电流互感器的引脚还与电容C30(例如电容值104pF)的一端、电阻R30 (1kQ)的一端、二极管D30(例如IN4148型号)的阴极、二极管D31 (例如IN4148型号)的阳极、集成运算放大器U3的I脚、电阻R33(例如电阻值1kQ)的一端、电阻R35(例如电阻值20M Ω )的一端、电阻R36 (例如电阻值1k Ω )的一端共连；与X002端子5相连的零序电流互感器的引脚还与电容C30的另一端、电阻R30的另一端、二极管D30的阳极、二极管D31的阴极、集成运算放大器U3的3脚共连。电源电路100提供+12V至集成运算放大器U3的5脚，集成运算放大器U3的2脚接地(例如连接直流电源地)，集成运算放大器U3的4脚经电阻R34 (例如电阻值3k Ω )与电源电路的+5V连接，并且U3的4脚还与R35的另一端、片状电容C7(例如电容值104pF)的一端、以及电解电容C8(例如电容值47 μ F、最大承载电压25V)的正极共连，电阻R33的另一端与+5V连接，电解电容C8的负极与电阻R14(例如电阻值33kQ)的一端以及二极管D5(例如IN4148型号)的阳极共连，二极管D5的阴极与片