電弧故障檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的實施例提供了一種用于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的電弧故障檢測裝置。該裝置包括：故障電弧檢測模塊，用于檢測線路和負(fù)載的故障電??；以及報警通信模塊，用于根據(jù)所述檢測的故障電弧，提供故障的報警和通信。根據(jù)本實用新型的實施例，該裝置的功能包括探測其下游線路和特定負(fù)載的各種電弧故障，包括串聯(lián)電弧，并聯(lián)電弧，接地電弧以及漏電故障，給出現(xiàn)場聲光報警并通過CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息傳至遠(yuǎn)端的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等。
【專利說明】電弧故障檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型的實施例涉及電氣火災(zāi)監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地，涉及用于電氣火災(zāi)監(jiān)控的電弧故障檢測領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為可能發(fā)生的電氣火災(zāi)提供先期預(yù)報警，是預(yù)防電氣火災(zāi)的重要手段。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般分為三層結(jié)構(gòu)，最上層是監(jiān)控主機(jī)，最下層是各種現(xiàn)場探測器，其中電弧故障探測器作為現(xiàn)場探測器中的一種，是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要組成部分。故障電弧是由于電線等的電氣絕緣老化、破損、空氣潮濕引起的空氣擊穿或者電氣連接松動等原因造成的。電弧能量大，溫度高，故障電弧容易引起火災(zāi)甚至爆炸，危害十分大。因此，于2012年12月份發(fā)布的國標(biāo)GB14287.4明確提出在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用電弧故障檢測裝置的相關(guān)要求。
[0003]但是，目前已有的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)無法提供完整良好的電弧故障檢測功能。并且，中國的電壓網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載類型復(fù)雜，電能質(zhì)量不高，電網(wǎng)中諧波含量豐富，線路中可能存在各種電弧故障，已有的電弧故障檢測裝置無法提供良好的電弧故障檢測功能。即使單獨的電弧故障檢測裝置能在一定程度上起到電弧故障檢測的作用，但是質(zhì)量差，可靠性低，故障報警不實時，無法為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提供可靠及時的報警，因此無法為用戶提供一個完整的包含電弧故障檢測功能，并且滿足用戶需求的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]因此，需要一種電弧故障檢測裝置，能夠克服以上缺陷，為用戶提供完整的包含電弧故障檢測功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的實施例提供了一種電弧故障檢測裝置。該裝置包括:故障電弧檢測模塊，用于檢測線路和負(fù)載的故障電弧；以及報警通信模塊，用于根據(jù)所述檢測的故障電弧，提供故障的報警和通信。
[0006]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊包括:電弧檢測電路，用于獲取所述線路的高頻信號；以及電弧檢測控制器，用于接收來自所述電弧檢測電路的所述高頻信號，并且獲得故障判斷信息。
[0007]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊進(jìn)一步包括:漏電檢測電路，用于將獲取的低頻信號輸出到所述電弧檢測控制器。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊進(jìn)一步包括:電壓檢測電路，用于執(zhí)行過零點同步，并且將同步信號輸出到所述電弧檢測控制器。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊進(jìn)一步包括:溫度補償電路，用于獲得實時溫度，并且將溫度補償信號輸出到所述電弧檢測控制器。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊進(jìn)一步包括:功能測試電路，用于驗證所述電弧故障檢測裝置的功能。
[0011]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊包括:數(shù)據(jù)通信控制器，用于產(chǎn)生所述報警通信模塊的報警信息。
[0012]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊還包括:電氣隔離單元，用于將所述報警通信模塊與非安全電壓電路隔離。
[0013]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊進(jìn)一步包括:通信地址設(shè)置電路，用于設(shè)置所述電弧故障檢測裝置的通信地址；以及系統(tǒng)通信接口電路，用于根據(jù)所述通信地址，將所述數(shù)據(jù)通信控制器產(chǎn)生的所述報警信息發(fā)送至火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊進(jìn)一步包括:報警指示電路，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)通信控制器產(chǎn)生的所述報警信息，輸出指示信號。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警指示電路包括:光報警電路，用于輸出光報警信號。
[0016]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警指示電路包括:聲音報警電路，用于輸出聲音報警信號。
[0017]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警指示電包括:干接點輸出電路，用于輸出干接點信號。
[0018]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警指示電路包括:工作狀態(tài)指示電路，用于指示所述電弧故障檢測裝置的工作狀態(tài)。
[0019]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊進(jìn)一步包括:報警復(fù)位電路，用于將報警復(fù)位信號輸出至所述數(shù)據(jù)通信控制器。
[0020]根據(jù)本實用新型實施例提供的電弧故障檢測報警裝置，符合電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)GB14287.4的相關(guān)要求；根據(jù)中國電網(wǎng)和電氣負(fù)載特點而設(shè)計；在緊湊結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)故障電弧檢測、報警通信、電網(wǎng)直接供電等功能；使用CAN總線，可以主動迅速的將現(xiàn)場報警傳遞至遠(yuǎn)處的監(jiān)控室；提供現(xiàn)場的聲、光報警功能。為用戶提供了一種高質(zhì)量，高可靠性，高性價比的電弧故障檢測產(chǎn)品，具有報警通信功能，為完整的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過閱讀本說明書而實施本實用新型。
[0022]圖1圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置。
[0023]圖2圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的各組成部分。
[0024]圖3圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的故障電弧及漏電檢測電路框圖。
[0025]圖4A、4B圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的高頻檢測電路圖。
[0026]圖5圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的線電流檢測電路圖。
[0027]圖6圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的漏電檢測電路圖。
[0028]圖7圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的線電壓檢測和過零檢測電路圖。
[0029]圖8圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的上位機(jī)通信電路圖。
[0030]圖9A、9B圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的聲光報警電路圖。
[0031]圖10圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的控制輸出電路圖。

【具體實施方式】
[0032]現(xiàn)在將僅通過示例性方式來詳細(xì)地描述本實用新型的各種實施方式。
[0033]電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu):最上層是監(jiān)控主機(jī)，最下層是各種現(xiàn)場探測器，探測器可以直接或者通過監(jiān)控單元與監(jiān)控主機(jī)相連。其中電弧故障檢測裝置作為現(xiàn)場探測器的一種加入該火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)電弧故障檢測裝置檢測到被其監(jiān)控的下游電路中出現(xiàn)故障電弧時，會發(fā)送報警信息給最上層的監(jiān)控主機(jī)。報警信息傳遞的路徑可以是直接由電弧故障探測器到監(jiān)控主機(jī)，或者是通過監(jiān)控單元發(fā)送給監(jiān)控主機(jī)。用戶也可以通過監(jiān)控主機(jī)設(shè)置電弧故障檢測裝置的各種工作參數(shù)。監(jiān)控主機(jī)通過通信網(wǎng)絡(luò)將這些工作參數(shù)下發(fā)到對應(yīng)的電弧故障檢測裝置。
[0034]根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置被安裝在25A以下的配電支路中，串聯(lián)在斷路器與被監(jiān)控負(fù)載之間。
[0035]參考圖1，圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置，其可以包括:故障電弧檢測模塊20，用于檢測線路和負(fù)載的故障電??；以及報警通信模塊40，用于根據(jù)所述檢測的故障電弧，提供故障的報警和通信。其中故障電弧檢測模塊20采集線路和負(fù)載的各種電氣量，并進(jìn)行分析和判斷，形成故障電弧的檢測信息，并與報警通信模塊40進(jìn)行內(nèi)部通信，將有關(guān)故障電弧的檢測信息發(fā)送至報警通信模塊40，由報警通信模塊40與電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通信，實現(xiàn)電弧故障的通信，從而實現(xiàn)電氣火災(zāi)的預(yù)警?？蛇x擇地，當(dāng)電弧故障檢測裝置檢測到故障電弧之后，也可以在將故障電弧信息發(fā)送至遠(yuǎn)端的監(jiān)控主機(jī)的同時，在現(xiàn)場通過聲或光等形式進(jìn)行報警，從而提供全方位的電氣火災(zāi)預(yù)警功倉泛。
[0036]圖1示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置還可以包括開關(guān)電源模塊60，為故障電弧檢測模塊20和報警通信模塊40供電，保持其正常工作。電弧故障檢測裝置的內(nèi)部電路的工作電源可以直接取自公共電網(wǎng)，將220V/50HZ的電網(wǎng)交流電壓轉(zhuǎn)換為3V、3.3V或5V直流電壓供給內(nèi)部電路?？蛇x地，開關(guān)電源模塊60還可以包括掉電保護(hù)單元，保證電弧故障檢測裝置的持續(xù)工作。掉電保護(hù)單元可以是電池模塊。
[0037]參考圖2，圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的各組成部分。如圖所示，其中故障電弧檢測模塊20包括:電弧檢測電路24，用于獲取所述線路的高頻信號；以及電弧檢測控制器22，用于接收來自所述電弧檢測電路24的所述高頻信號，并且獲得故障判斷信息。具體來說，電弧檢測電路24包括高頻電流信號檢測線圈，以及帶通濾波器，依靠電弧故障時線路的電流波形包含豐富的高頻分量這一特點，提取高頻諧波分量作為故障電弧的判斷準(zhǔn)則。一般來說，提取的高頻諧波分量的頻率為20kHZ，30kHZ，和50kHZ。所提取的高頻諧波信號被發(fā)送至電弧檢測控制器22進(jìn)行分析、判斷和處理。
[0038]電弧檢測控制器22用于計算、比較、分析來自電弧檢測電路24的高頻諧波信號，并判斷線路中是否發(fā)生電弧故障。由于線路中存在一些特定的負(fù)載，例如開關(guān)模式電源等，也可能導(dǎo)致電弧檢測電路24檢測到高頻諧波分量，但此時并沒有發(fā)生電弧故障，即所謂的假電弧故障。由電弧檢測控制器22判斷是否是假電弧故障，并進(jìn)行區(qū)別對待。當(dāng)判斷為發(fā)生真電弧故障時，通過UART通信口通知數(shù)據(jù)通信控制器44進(jìn)行相應(yīng)的聲、光報警等后續(xù)處理。
[0039]電弧檢測控制器22接收到的用于進(jìn)行電弧故障判斷的信息，除了高頻信號之外，還包括其他信號例如漏電檢測信號、溫度補償信號等，將在下文進(jìn)一步描述。
[0040]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊20進(jìn)一步包括:漏電檢測電路26，用于將獲取的低頻信號輸出到所述電弧檢測控制器22。漏電檢測電路26包括低頻電流互感器和低通濾波器，并將其獲得的低頻漏電檢測信號輸出連接至電弧檢測控制器22，由電弧檢測控制器22進(jìn)行漏電檢測。通過漏電檢測電路26，實現(xiàn)了電弧故障檢測裝置的漏電檢測功能，以便為用戶提供更全面的故障檢測，節(jié)省額外的投資。
[0041]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊20進(jìn)一步包括:電壓檢測電路28，用于執(zhí)行過零點同步，并且將同步信號輸出到所述電弧檢測控制器22。具體來說，電壓檢測電路28對電網(wǎng)電壓進(jìn)行采樣，執(zhí)行電壓過零點同步，并且其輸出連接至電弧檢測控制器22，用于進(jìn)行準(zhǔn)確的電弧故障檢測。
[0042]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊20進(jìn)一步包括:溫度補償電路27，用于獲得實時溫度，并且將溫度補償信號輸出到所述電弧檢測控制器22。由于檢測電弧故障所使用的電流互感器具有溫度敏感特性，該電路可以實時檢測電流互感器或電壓互感器周圍的溫度，并將結(jié)果發(fā)送至電弧檢測控制器22進(jìn)行分析、判斷，以矯正電流互感器或電壓互感器的各項參數(shù)，用于進(jìn)行準(zhǔn)確的電弧故障檢測。
[0043]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述故障電弧檢測模塊20進(jìn)一步包括:功能測試電路29，用于驗證所述電弧故障檢測裝置的功能。此電路可以方便用戶對電弧故障檢測裝置進(jìn)行定期的功能驗證，包括電弧檢測功能、漏電檢測功能、數(shù)據(jù)通信功能等，以便確保電弧故障檢測裝置的可靠性。此電路由一個機(jī)構(gòu)測試按鈕和一組電路組成。當(dāng)按下按鈕時，會產(chǎn)生漏電流，并觸發(fā)電弧檢測控制器22輸出一串高頻信號給電弧檢測線圈。當(dāng)電弧故障檢測器22檢測到漏電檢測電路26和電弧檢測電路24的有效輸出后，會通知數(shù)據(jù)通信控制器44發(fā)出短暫的聲、光報警，以示整個功能電流工作正常。
[0044]根據(jù)本實用新型的一個實施例的，所述報警通信模塊40包括:數(shù)據(jù)通信控制器44，用于產(chǎn)生所述報警通信模塊的報警信息。數(shù)據(jù)通信控制器44是整個報警通信模塊40的主控單元，其功能包括:控制報警通信模塊的其他電路，轉(zhuǎn)發(fā)電弧檢測模塊20的報警信息，接收來自火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的各種命令和控制參數(shù)。
[0045]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊40還包括:電氣隔離單元41，用于將所述報警通信模塊40與非安全電壓電路隔離。報警通信模塊40中進(jìn)行系統(tǒng)通信、聲光報警等的電路用于信號處理，這些電路的電壓均屬于不傷害人身安全的電壓等級。電氣隔離單元41可以通過例如光耦合或者磁耦合的方式將非安全電壓電路隔離與報警通信模塊40的電路隔離開來，保證操作者的人身安全。
[0046]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊40進(jìn)一步包括:通信地址設(shè)置電路45，用于設(shè)置所述電弧故障檢測裝置的通信地址；以及系統(tǒng)通信接口電路47，用于根據(jù)所述通信地址，將所述數(shù)據(jù)通信控制器44產(chǎn)生的所述報警信息發(fā)送至火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)。具體來說，通信地址設(shè)置電路45為電弧故障檢測裝置賦予一個通信地址，在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，包括電弧故障檢測裝置在內(nèi)的每一個通信終端均有唯一的物理地址，該通信地址用于火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)與電弧故障檢測裝置之間的通信。通信系統(tǒng)接口電路47用于電弧故障檢測裝置與火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)連接。通過通信系統(tǒng)接口電路47，各種報警信息被發(fā)送至火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，具體包括串聯(lián)電弧、并聯(lián)電弧、接地故障等。同時，通過通信系統(tǒng)接口電路47，電弧故障檢測裝置接收監(jiān)控主機(jī)發(fā)送過來的各種設(shè)置參數(shù)，例如故障電弧報警閾值、報警延時等可以通過用戶設(shè)定的參數(shù)。
[0047]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊40進(jìn)一步包括:報警指示電路42，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)通信控制器44產(chǎn)生的所述報警信息，輸出指示信號。數(shù)據(jù)通信控制器44根據(jù)故障電弧檢測模塊20發(fā)送給報警通信模塊40的各種故障信息，形成報警信息，并將報警信息發(fā)送至報警指示電路42，用于發(fā)出報警信息和指示信息，實現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控和預(yù)警功能。
[0048]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警指示電路42包括:光報警電路424，用于輸出光報警信號。當(dāng)數(shù)據(jù)通信控制器44接收到電弧檢測控制器22發(fā)送過來的各種故障信息之后，形成報警信息，驅(qū)動光報警電路動作，發(fā)出光報警信號。
[0049]可選地或者可替換地，所述報警指示電路42包括:聲音報警電路426，用于輸出聲音報警信號。當(dāng)數(shù)據(jù)通信控制器44接收到電弧檢測控制器22發(fā)送過來的各種故障信息之后，形成報警信息，驅(qū)動聲音報警電路動作，發(fā)出聲音報警信號。
[0050]可選地或者可替換地，所述報警指示電路42包括:干接點輸出電路422，用于輸出干接點信號。干接點信號通常可以包括兩種狀態(tài)，分別與電弧故障檢測結(jié)果相關(guān)聯(lián)，表達(dá)是否檢測到電弧故障。提供干接點輸出電路的原因在于某些特定用戶不需要復(fù)雜的通信功能，而僅需要在檢測到電弧故障時觸發(fā)繼電器動作，或者給出指示信號。干接點輸出電路422即是針對這類用戶需求，提供簡單的控制輸出。
[0051 ] 可選地或者可替換地，所述報警指示電路42包括:工作狀態(tài)指示電路423，用于指示所述電弧故障檢測裝置的工作狀態(tài)，例如可以包括供電正常、通信故障等等。
[0052]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述報警通信模塊40進(jìn)一步包括:報警復(fù)位電路43，用于將報警復(fù)位信號輸出至所述數(shù)據(jù)通信控制器44。具體來說，對于已發(fā)生的報警，用戶可以選擇用遠(yuǎn)程通信或者現(xiàn)場手動的方式將報警復(fù)位。針對現(xiàn)場手動復(fù)位方式，報警復(fù)位電路43的輸出信號連接至數(shù)據(jù)通信控制器44，當(dāng)輸出通信控制器44接收到有效的報警復(fù)位信號后，將聲、光報警關(guān)閉，并通過通信電路將報警復(fù)位動作發(fā)送給火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)。
[0053]圖2所示的根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的組成部分，是按照其功能對各組成部分進(jìn)行劃分。作為具體的硬件設(shè)計，圖2中所示的一個部分，可以在硬件設(shè)計中被實施成多個部分，而在圖2中的多個部分，可以在硬件設(shè)計中被實施成為一個部分。這樣的變化，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，是可以根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容以及本領(lǐng)域的公知常識進(jìn)行的。下面將結(jié)合具體電路圖，對圖2所示的根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置進(jìn)行進(jìn)一步的描述。應(yīng)當(dāng)注意，所示出的具體電路圖，僅出于示意的目的幫助進(jìn)一步闡述本實用新型的原理，而不在于將本實用新型限制于所示實施例的具體電路圖。
[0054]參考圖3，所示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的故障電弧及漏電檢測電路框圖。在該電路中，通過高頻檢測電路、線電流檢測電路、線電壓檢測和電壓過零檢測電路、漏電檢測電路收集線路中的電壓和電流信號，被送至微處理器，并由微處理器進(jìn)行分析處理，判斷是否有故障電弧或漏電發(fā)生。其中所示的微處理器用于實現(xiàn)電弧檢測控制器22，接收來自于電弧檢測、漏電檢測等電路獲取的各種信息，判斷是否存在電弧故障以及是否為真電弧故障。圖中所示的電流互感器、積分電路和高頻電流檢測電路用于實現(xiàn)電弧檢測電路24。圖中所示的接地故障檢測互感器和差分電流傳感電路用于實現(xiàn)漏電檢測電路26。圖中所示的過零點電壓監(jiān)控電路用于實現(xiàn)電壓檢測電路28。圖中所示的PTT按鈕以及PTT電路用于實現(xiàn)功能測試電路29。電弧檢測電路24、漏電檢測電路26、電壓檢測電路28、以及功能測試電路29不一定必須按照圖示的硬件電路進(jìn)行實施，而是可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用技術(shù)手段進(jìn)行替換。例如，用于實現(xiàn)電弧檢測電路24的電流互感器、積分電路和高頻電流檢測電路，也可以使用電流感測電阻和運算放大器來搭建的濾波電路來替代，同樣實現(xiàn)對高頻信號的檢測。
[0055]參考圖4A、4B，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的高頻檢測電路圖。該電路用于實現(xiàn)電弧檢測電路24，具體由三個帶通濾波器組成，對電流互感器TRl輸出的信號進(jìn)行濾波處理，分別采集負(fù)載線路中20kHZ、30kHz、50kHz的高頻電流分量，輸出給微處理器。
[0056]參考圖5，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的線電流檢測電路圖。該電路用于檢測線電流，具體來說，該電路與高頻檢測電路共用一個電流互感器，即圖4A所示的TR1，輸出線電流信號給微處理器。
[0057]參考圖6，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的漏電檢測電路圖。該電路用于實現(xiàn)漏電檢測電路26，具體來說，該電路通過電流互感器TR2，即接地故障檢測互感器，檢測線路上的漏電信號，輸出給微處理器。
[0058]參考圖7，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的線電壓檢測和過零檢測電路圖。該電路用于實現(xiàn)電壓檢測電路28，具體來說，該電路對輸入電壓進(jìn)行分壓處理，輸出線電壓信號和電壓過零信號給微處理器，其中電壓過零信號為方波形式。
[0059]參考圖8，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的上位機(jī)通信電路圖。該電路通過CAN總線與上位機(jī)通信，所述上位機(jī)例如可以是火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，或者可以是火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控單元。
[0060]參考圖9A、9B，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的聲光報警電路圖。其中圖9A用于實現(xiàn)光報警電路424，具體通過LED燈來實現(xiàn)報警。圖9B用于實現(xiàn)聲音報警電路426，具體通過蜂鳴器來實現(xiàn)報警。
[0061]參考圖10，圖示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的電弧故障檢測裝置的控制輸出電路圖。該電路用于實現(xiàn)干接點輸出電路422，其輸出的干接點信號用于驅(qū)動繼電器，繼電器的輸出具有掉電自保持功能。
[0062]該產(chǎn)品作為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要組成部分，具有如下功能:探測其下游線路和特定負(fù)載的各種電弧故障，包括串聯(lián)電弧，并聯(lián)電弧，接地電弧以及漏電故障；給出現(xiàn)場聲光報警；通過CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息傳至遠(yuǎn)端的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；提供一組干接點以方便和其它報警監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動；輸出干接點在電源掉電之后仍然可以自動保持之前的狀態(tài)；具有預(yù)警或者報警延時功能；報警發(fā)生后，可以選擇使配接的斷路器脫扣或不脫扣；作為配接附件，可以驅(qū)動小型斷路器切斷下游發(fā)生故障線路的電源。
[0063]以上已經(jīng)出于示例和描述的目的給出了本實用新型的各個實施方式，但是其并不旨在窮舉或者將本實用新型的保護(hù)范圍限制于所公開的形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到很多修改和變體。因此，實施例是為了更好地說明本實用新型的原理、實際應(yīng)用以及使本領(lǐng)域技術(shù)人員中的其他人員能夠理解以下內(nèi)容而選擇和描述的，即，在不脫離本實用新型的精神的前提下，做出的所有修改和替換都將落入所附權(quán)利要求定義的本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電弧故障檢測裝置，包括: 故障電弧檢測模塊(20)，用于檢測線路和負(fù)載的故障電弧；以及 報警通信模塊(40)，用于根據(jù)所述檢測的故障電弧，提供故障的報警和通信， 其中所述故障電弧檢測模塊(20)包括: 電弧檢測電路(24)，用于獲取所述線路的高頻信號；以及 電弧檢測控制器(22)，用于接收來自所述電弧檢測電路(24)的所述高頻信號，并且獲得故障判斷息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧故障檢測裝置，其中所述故障電弧檢測模塊(20)進(jìn)一步包括: 漏電檢測電路(26)，用于將獲取的低頻信號輸出到所述電弧檢測控制器(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧故障檢測裝置，其中所述故障電弧檢測模塊(20)進(jìn)一步包括: 電壓檢測電路(28)，用于執(zhí)行過零點同步，并且將同步信號輸出到所述電弧檢測控制器(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電弧故障檢測裝置，其中所述故障電弧檢測模塊(20)進(jìn)一步包括: 溫度補償電路(27)，用于獲得實時溫度，并且將溫度補償信號輸出到所述電弧檢測控制器(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電弧故障檢測裝置，其中所述故障電弧檢測模塊(20)進(jìn)一步包括: 功能測試電路(29)，用于驗證所述電弧故障檢測裝置的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警通信模塊(40)包括: 數(shù)據(jù)通信控制器(44)，用于產(chǎn)生所述報警通信模塊的報警信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警通信模塊(40)還包括: 電氣隔離單元(41)，用于將所述報警通信模塊(40)與非安全電壓電路隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警通信模塊(40)進(jìn)一步包括: 通信地址設(shè)置電路(45)，用于設(shè)置所述電弧故障檢測裝置的通信地址；以及系統(tǒng)通信接口電路(47)，用于根據(jù)所述通信地址，將所述數(shù)據(jù)通信控制器(44)產(chǎn)生的所述報警信息發(fā)送至火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警通信模塊(40)進(jìn)一步包括: 報警指示電路(42)，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)通信控制器(44)產(chǎn)生的所述報警信息，輸出指不信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警指示電路(42)包括: 光報警電路(424)，用于輸出光報警信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警指示電路(42)包括: 聲音報警電路(426)，用于輸出聲音報警信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警指示電路(42)包括: 干接點輸出電路(422),用于輸出干接點信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警指示電路(42)包括: 工作狀態(tài)指示電路(423)，用于指示所述電弧故障檢測裝置的工作狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電弧故障檢測裝置，其中所述報警通信模塊(40)進(jìn)一步包括: 報警復(fù)位電路(43)，用于將報警復(fù)位信號輸出至所述數(shù)據(jù)通信控制器(44)。
【文檔編號】G01R31/02GK203929969SQ201320844719
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】周磊, S·田, 李廣利, 趙海軍, 向樂, 李靜, 龍麗, 劉向東, 李祎博, 杜振明 申請人:施耐德電氣工業(yè)公司