一種故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]故障電弧探測(cè)裝置作為電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的一部分，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布。準(zhǔn)確測(cè)試故障電弧探測(cè)裝置的報(bào)警性能，是判斷故障電弧探測(cè)裝置合格與否的關(guān)鍵。
[0003]由于故障電弧檢測(cè)裝置的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)剛剛頒布，產(chǎn)品的測(cè)試設(shè)備還比較不完善。目前，故障電弧檢測(cè)裝置的報(bào)警性能測(cè)試是通過(guò)示波器等設(shè)備采集波形，人眼判斷故障電弧個(gè)數(shù)來(lái)完成的。由于故障電弧探測(cè)裝置的報(bào)警性能與連續(xù)時(shí)間內(nèi)(例如，任意連續(xù)0.5s內(nèi))的電弧個(gè)數(shù)以及其報(bào)警時(shí)間有關(guān)，因此，人眼觀察電流波形的變化，不能有效保證其準(zhǔn)確性，而且需要較長(zhǎng)的時(shí)間，尤其在故障電弧為不連續(xù)的時(shí)候，并且工作效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服上述缺陷，本實(shí)用新型提出了一種故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備，其利用線路電流信號(hào)以及電弧發(fā)生器或者碳化路徑兩端的電壓信號(hào)作為依據(jù)，以電流波形的過(guò)零點(diǎn)作為起始點(diǎn)，對(duì)電壓波形的特征進(jìn)行識(shí)別，能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行故障電弧個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)故障電弧檢測(cè)裝置的報(bào)警信號(hào)與固定時(shí)間窗內(nèi)的故障電弧個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，能夠準(zhǔn)確的測(cè)試故障檢測(cè)裝置的報(bào)警性能是否滿足要求。
[0005]該種故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備，包括電流互感器、電壓互感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)處理電路，計(jì)算機(jī)和人機(jī)交互界面，其中電流互感器用于感應(yīng)電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應(yīng)電弧發(fā)生器或者碳化路徑兩端的電壓，電流互感器和電壓互感器輸出的波形信號(hào)分別輸入至信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路將所述波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)處理電路輸出的電壓信號(hào)，并發(fā)送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果顯示在人機(jī)交互界面。
【附圖說(shuō)明】
[0006]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0007]圖1為故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備的系統(tǒng)框圖。
[0008]圖2為未發(fā)生電弧時(shí)的電流互感器和電壓互感器的輸出波形。
[0009]圖3為發(fā)生電弧時(shí)的電流互感器和電壓互感器的輸出波形。
[0010]圖4為故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備中使用的固定時(shí)間移動(dòng)窗。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型提供的實(shí)施例。
[0012]如圖1所示，所述設(shè)備包括電流互感器、電壓互感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理電路和人機(jī)交互界面。其中電流互感器用于感應(yīng)電氣線路中的電流波形。由于在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，故障電弧的發(fā)生點(diǎn)為已知(即電弧發(fā)生器或者碳化路徑)，因此，可用電壓互感器感應(yīng)電弧發(fā)生器或者碳化路徑兩端的電壓。電流互感器和電壓互感器的輸出分別輸入信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路分別將電流互感器和電壓互感器的輸出波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并輸出。數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)處理電路的輸出，并將其發(fā)送至計(jì)算機(jī)，通過(guò)至少一種算法進(jìn)行處理，當(dāng)所檢測(cè)的信號(hào)滿足故障電弧條件時(shí)，將其判定為一個(gè)故障電弧，并將得到的結(jié)果寫入固定時(shí)間移動(dòng)窗內(nèi)。通過(guò)對(duì)固定時(shí)間移動(dòng)窗內(nèi)的故障電弧事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示在人機(jī)交互界面。
[0013]所述的電流互感器和電壓互感器所輸出的波形如圖2所示和圖3所示。圖2是電弧發(fā)生器或者碳化路徑處于完全接觸導(dǎo)通狀態(tài)，即未有電弧發(fā)生時(shí)的電流波形和電壓波形，由于電弧發(fā)生器和碳化路徑本身具有一定的阻抗，因此電壓互感器的輸出波形具有一個(gè)較小的正弦波輸出。圖3為發(fā)生電弧時(shí)的電流波形和電壓波形。對(duì)比圖2和圖3的波形可知，電弧發(fā)生時(shí)，電流的變化較為不明顯，而電壓波形發(fā)生較大的變化，其電壓與電流周期相關(guān)，在過(guò)零點(diǎn)處出現(xiàn)較大的值。因此，本設(shè)計(jì)以電流作為半波起始的依據(jù)。計(jì)算半波內(nèi)的電壓方差，并根據(jù)方差判斷該半波是否為發(fā)生電弧。
[0014]所述的固定時(shí)間移動(dòng)窗如圖4所示。該固定時(shí)間移動(dòng)窗為Is，對(duì)應(yīng)的Is內(nèi)包含工頻50Hz的100個(gè)半波，每個(gè)半波單元內(nèi)的數(shù)據(jù)表示發(fā)生電弧的狀態(tài)，單元內(nèi)的數(shù)據(jù)為O時(shí)，對(duì)應(yīng)的半波為非電弧;單元內(nèi)的數(shù)據(jù)為I時(shí)。對(duì)應(yīng)的半波為電弧。固定時(shí)間移動(dòng)窗將根據(jù)時(shí)間實(shí)時(shí)移動(dòng)，每次存儲(chǔ)最新半波狀態(tài)時(shí)，固定時(shí)間移動(dòng)窗整體往右移動(dòng)，即刪除最早(圖4中的最左邊)的單元，添加最新的單元(圖4中的最右邊)。如圖4所示，移動(dòng)時(shí)，移出最早保存狀態(tài)的單元，并在移動(dòng)窗最后添加最近半波的狀態(tài)單元。
[0015]本測(cè)試設(shè)備能夠準(zhǔn)確的對(duì)故障電弧進(jìn)行計(jì)數(shù)，并自動(dòng)判別被測(cè)裝置是否合格，具有較高的準(zhǔn)確度，提高測(cè)試效率。其中，本測(cè)試設(shè)備可采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及采用其他方法對(duì)電壓波形信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，例如統(tǒng)計(jì)電壓波形信號(hào)出現(xiàn)較大數(shù)值的點(diǎn)數(shù)等。
[0016]以上實(shí)施例是本實(shí)用新型較優(yōu)選【具體實(shí)施方式】的一種，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備，包括電流互感器、電壓互感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)處理電路，計(jì)算機(jī)和人機(jī)交互界面，其中電流互感器用于感應(yīng)電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應(yīng)電弧發(fā)生器或者碳化路徑兩端的電壓，電流互感器和電壓互感器輸出的波形信號(hào)分別輸入至信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路將所述波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)處理電路輸出的電壓信號(hào)，并發(fā)送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果顯示在人機(jī)交互界面。
【專利摘要】一種故障電弧探測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)備，包括電流互感器、電壓互感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)處理電路，計(jì)算機(jī)和人機(jī)交互界面，其中電流互感器用于感應(yīng)電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應(yīng)電弧發(fā)生器或者碳化路徑兩端的電壓，電流互感器和電壓互感器輸出的波形信號(hào)分別輸入至信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路將所述波形信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)處理電路輸出的電壓信號(hào)，并發(fā)送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果顯示在人機(jī)交互界面。該設(shè)備能夠準(zhǔn)確的對(duì)故障電弧進(jìn)行計(jì)數(shù)，具有較高的準(zhǔn)確度，提高測(cè)試效率。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號(hào)】CN205353294
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620120742
【發(fā)明人】吳其勇, 姚少軍
【申請(qǐng)人】珠海派諾科技股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年2月15日