一種故障電弧探測裝置的測試設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種故障電弧探測裝置的測試設備。
【背景技術】
[0002]故障電弧探測裝置作為電氣火災監控設備的一部分，相關的標準已經頒布。準確測試故障電弧探測裝置的報警性能，是判斷故障電弧探測裝置合格與否的關鍵。
[0003]由于故障電弧檢測裝置的相關國家標準剛剛頒布，產品的測試設備還比較不完善。目前，故障電弧檢測裝置的報警性能測試是通過示波器等設備采集波形，人眼判斷故障電弧個數來完成的。由于故障電弧探測裝置的報警性能與連續時間內(例如，任意連續0.5s內)的電弧個數以及其報警時間有關，因此，人眼觀察電流波形的變化，不能有效保證其準確性，而且需要較長的時間，尤其在故障電弧為不連續的時候，并且工作效率低下。
【發明內容】
[0004]為克服上述缺陷，本實用新型提出了一種故障電弧探測裝置的測試設備，其利用線路電流信號以及電弧發生器或者碳化路徑兩端的電壓信號作為依據，以電流波形的過零點作為起始點，對電壓波形的特征進行識別，能夠準確的進行故障電弧個數進行統計，通過故障電弧檢測裝置的報警信號與固定時間窗內的故障電弧個數進行比較，能夠準確的測試故障檢測裝置的報警性能是否滿足要求。
[0005]該種故障電弧探測裝置的測試設備，包括電流互感器、電壓互感器、數據采集卡、信號處理電路，計算機和人機交互界面，其中電流互感器用于感應電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應電弧發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分別輸入至信號處理電路，信號處理電路將所述波形信號轉換為電壓信號，數據采集卡采集信號處理電路輸出的電壓信號，并發送至計算機，計算機對數據采集卡發送的信號進行處理，并將處理結果顯示在人機交互界面。
【附圖說明】
[0006]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0007]圖1為故障電弧探測裝置的測試設備的系統框圖。
[0008]圖2為未發生電弧時的電流互感器和電壓互感器的輸出波形。
[0009]圖3為發生電弧時的電流互感器和電壓互感器的輸出波形。
[0010]圖4為故障電弧探測裝置的測試設備中使用的固定時間移動窗。
【具體實施方式】
[0011]為了更好的理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖詳細描述本實用新型提供的實施例。
[0012]如圖1所示，所述設備包括電流互感器、電壓互感器、數據采集卡、計算機、信號處理電路和人機交互界面。其中電流互感器用于感應電氣線路中的電流波形。由于在進行測試時，故障電弧的發生點為已知(即電弧發生器或者碳化路徑)，因此，可用電壓互感器感應電弧發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處理電路，信號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轉換為電壓信號并輸出。數據采集卡采集信號處理電路的輸出，并將其發送至計算機，通過至少一種算法進行處理，當所檢測的信號滿足故障電弧條件時，將其判定為一個故障電弧，并將得到的結果寫入固定時間移動窗內。通過對固定時間移動窗內的故障電弧事件進行統計，并將統計的結果顯示在人機交互界面。
[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是電弧發生器或者碳化路徑處于完全接觸導通狀態，即未有電弧發生時的電流波形和電壓波形，由于電弧發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較小的正弦波輸出。圖3為發生電弧時的電流波形和電壓波形。對比圖2和圖3的波形可知，電弧發生時，電流的變化較為不明顯，而電壓波形發生較大的變化，其電壓與電流周期相關，在過零點處出現較大的值。因此，本設計以電流作為半波起始的依據。計算半波內的電壓方差，并根據方差判斷該半波是否為發生電弧。
[0014]所述的固定時間移動窗如圖4所示。該固定時間移動窗為Is，對應的Is內包含工頻50Hz的100個半波，每個半波單元內的數據表示發生電弧的狀態，單元內的數據為O時，對應的半波為非電弧;單元內的數據為I時。對應的半波為電弧。固定時間移動窗將根據時間實時移動，每次存儲最新半波狀態時，固定時間移動窗整體往右移動，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，移動時，移出最早保存狀態的單元，并在移動窗最后添加最近半波的狀態單元。
[0015]本測試設備能夠準確的對故障電弧進行計數，并自動判別被測裝置是否合格，具有較高的準確度，提高測試效率。其中，本測試設備可采用嵌入式系統設計，以及采用其他方法對電壓波形信號進行計算，例如統計電壓波形信號出現較大數值的點數等。
[0016]以上實施例是本實用新型較優選【具體實施方式】的一種，本領域技術人員在本技術方案范圍內進行的通常變化和替換應包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種故障電弧探測裝置的測試設備，包括電流互感器、電壓互感器、數據采集卡、信號處理電路，計算機和人機交互界面，其中電流互感器用于感應電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應電弧發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分別輸入至信號處理電路，信號處理電路將所述波形信號轉換為電壓信號，數據采集卡采集信號處理電路輸出的電壓信號，并發送至計算機，計算機對數據采集卡發送的信號進行處理，并將處理結果顯示在人機交互界面。
【專利摘要】一種故障電弧探測裝置的測試設備，包括電流互感器、電壓互感器、數據采集卡、信號處理電路，計算機和人機交互界面，其中電流互感器用于感應電氣線路中的電流波形，電壓互感器感應電弧發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分別輸入至信號處理電路，信號處理電路將所述波形信號轉換為電壓信號，數據采集卡采集信號處理電路輸出的電壓信號，并發送至計算機，計算機對數據采集卡發送的信號進行處理，并將處理結果顯示在人機交互界面。該設備能夠準確的對故障電弧進行計數，具有較高的準確度，提高測試效率。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號】CN205353294
【申請號】CN201620120742
【發明人】吳其勇, 姚少軍
【申請人】珠海派諾科技股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年2月15日