一種故障電弧探測(cè)方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種故障電弧探測(cè)方法及裝置，屬于電氣火災(zāi)領(lǐng)域。在本發(fā)明中，首先獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率，再根據(jù)實(shí)時(shí)頻率獲取多個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；然后當(dāng)待測(cè)信號(hào)的采樣波形存在平肩部時(shí)，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量；根據(jù)多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；當(dāng)多次諧波中三次諧波的含量處于第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，或者總諧波的含量處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間且正負(fù)周波的幅值比大于預(yù)設(shè)比例時(shí)，判定發(fā)生半周波故障；最后當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，判定產(chǎn)生了故障電弧。本發(fā)明通過(guò)所述故障電弧探測(cè)方法及裝置，準(zhǔn)確識(shí)別了故障電弧，避免了誤報(bào)警。
【專利說(shuō)明】
一種故障電弧探測(cè)方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電氣火災(zāi)領(lǐng)域，特別涉及一種故障電弧探測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 故障電弧是一種氣體游離放電現(xiàn)象，也是一種等離子體。電弧中的電流從微觀上 看是電子及正離子在電場(chǎng)作用下移動(dòng)的結(jié)果，其中電子的移動(dòng)構(gòu)成電流的主要部分。電弧 的特點(diǎn)是溫度很高，電流很小，故障電弧類型續(xù)時(shí)間短，一旦出現(xiàn)擊穿點(diǎn)則會(huì)頻繁出現(xiàn)。電 弧產(chǎn)生時(shí)，會(huì)釋放大量的熱，有可能引燃周圍的易燃易爆品，造成火災(zāi)甚至爆炸。故障電弧 的最主要危害是引發(fā)火災(zāi)，當(dāng)故障電弧產(chǎn)生時(shí)，其中心溫度高達(dá)3000°C~4000°C，并且伴 有金屬熔化物噴濺出來(lái)。故障電弧產(chǎn)生的高溫高熱，極易引燃線路絕緣層導(dǎo)致線路起火，如 果在故障點(diǎn)附近存在有可燃物時(shí)，也極易引燃可燃物而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。
[0003] 中國(guó)2005至2009年電弧故障導(dǎo)致的火災(zāi)占總電氣火災(zāi)的51 %，直接經(jīng)濟(jì)損失占 總火災(zāi)的36%。串聯(lián)故障電弧的電流值小于回路額定電流，并聯(lián)故障電弧的電流值可能大 于額定電流，而家用電器的啟動(dòng)涌流大于額定電流。
[0004] 故障電弧廣泛導(dǎo)致各類火災(zāi)事故發(fā)生，目前的檢測(cè)裝置很難準(zhǔn)確定位，誤報(bào)警很 多。且事后很難提供可供分析的數(shù)據(jù)，難以對(duì)故障原因進(jìn)行進(jìn)一步的分析并對(duì)防護(hù)措施進(jìn) 行提尚改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明提供了一種故障電弧探測(cè)方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中很難準(zhǔn)確識(shí)別 故障電弧和誤報(bào)警多的問(wèn)題。
[0006] -方面，本發(fā)明提供了一種故障電弧探測(cè)方法，所述方法包括：
[0007] a.獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率；
[0008] b.根據(jù)所述實(shí)時(shí)頻率獲取所述待測(cè)信號(hào)的多個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0009] c.判斷所述待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部，若是，則執(zhí)行步驟d ;
[0010] d.根據(jù)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量；
[0011] e.判斷所述多次諧波中的三次諧波的含量是否處于第一預(yù)設(shè)區(qū)間，若是，則執(zhí)行 步驟i，若否，則執(zhí)行步驟f;
[0012] f.根據(jù)所述多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；
[0013] g.判斷所述總諧波的含量是否處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間，若是，則執(zhí)行步驟h ;
[0014] h.判斷正負(fù)周波的幅值比是否大于預(yù)設(shè)比例，若是，則執(zhí)行步驟i ;
[0015] i.判定發(fā)生半周波故障；
[0016] j.判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述半周波故障的次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)，若是，則執(zhí)行步驟 k ；
[0017] k.判定產(chǎn)生了故障電弧。
[0018] 第二方面，本發(fā)明提供了一種故障電弧探測(cè)裝置，所述裝置包括：
[0019] 實(shí)時(shí)頻率獲取模塊，用于獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率；
[0020] 采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)頻率獲取所述待測(cè)信號(hào)的多個(gè)周波的采 樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0021] 平肩部判斷模塊，用于判斷所述待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部；
[0022] 多次諧波含量獲取模塊，用于根據(jù)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量；
[0023] 第一預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊，用于判斷所述多次諧波中的三次諧波的含量是否處于第 一預(yù)設(shè)區(qū)間；
[0024] 總諧波含量獲取模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；
[0025] 第二預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊，用于判斷所述總諧波的含量是否處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間；
[0026] 幅值判斷模塊，用于判斷正負(fù)周波的幅值比是否大于預(yù)設(shè)比例；
[0027] 半周波故障判定模塊，用于判定發(fā)生半周波故障；
[0028] 次數(shù)判斷模塊，用于判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述半周波故障的次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)；
[0029] 故障電弧判定模塊，用于判定產(chǎn)生了故障電弧。
[0030] 在本發(fā)明中，由于首先獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率，再根據(jù)實(shí)時(shí)頻率獲取多個(gè)周波 的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；然后當(dāng)待測(cè)信號(hào)的采樣波形存在平肩部時(shí)，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次 諧波的含量；根據(jù)多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；當(dāng)多次諧波中三次諧波的含量 處于第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，或者總諧波的含量處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間且正負(fù)周波的幅值比大于預(yù)設(shè) 比例時(shí)，判定發(fā)生半周波故障；最后當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，判定 產(chǎn)生了故障電弧；因此準(zhǔn)確識(shí)別了故障電弧，避免了誤報(bào)警。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0032] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的故障電弧探測(cè)方法一種流程圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的故障電弧探測(cè)方法另一種流程圖；
[0034] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的故障電弧探測(cè)裝置一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的故障電弧探測(cè)裝置另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的故障電弧探測(cè)裝置實(shí)時(shí)頻率獲取模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0038] 實(shí)施例一:
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種故障電弧探測(cè)方法，參見(jiàn)圖1，故障電弧探測(cè)方法包括 以下步驟：
[0040] 101.獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率。
[0041] 具體實(shí)施中，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)可直接使用工頻頻率作為實(shí)時(shí)頻率，而當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)預(yù) 定時(shí)間后步驟101可以包括：
[0042] 實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)取值大于等于128,此時(shí)記錄波形數(shù)據(jù)的分辨 率可達(dá)到0. 16ms。分辨率至少要在0. 42ms以上，才可探測(cè)到故障電弧。
[0043] A.根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行多個(gè)周波的采樣。
[0044] B.獲取多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)和周波數(shù)。
[0045] C.獲取多個(gè)周波中的第一個(gè)周波過(guò)零點(diǎn)和最后一個(gè)周波過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間差。
[0046] D.根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)、多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)、周波數(shù)以及時(shí)間差獲取 待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率。
[0047] 步驟D可以具體為：
[0048] 根據(jù)以下算式計(jì)算待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率：
[0049] 其中，F(xiàn)req為實(shí)時(shí)頻率，η為多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)，m為一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)， a為多個(gè)周波的周波數(shù)，insert為時(shí)間差。
[0050] 例如，當(dāng)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)為128,多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)為544,多個(gè)周波 的周波數(shù)為4,時(shí)間差為0時(shí)，可以根據(jù)上述算式獲取到實(shí)時(shí)頻率為53. 125Hz。
[0051] 步驟D的有益效果為：通過(guò)軟件測(cè)量頻率，確保步驟105進(jìn)行諧波含量獲取的時(shí)間 窗是正確的，保證了快速傅里葉算法的準(zhǔn)確性，防止了頻譜泄露；同時(shí)減少了布板的空間， 節(jié)約了硬件成本。
[0052] 102.根據(jù)實(shí)時(shí)頻率獲取待測(cè)信號(hào)的多個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0053] 103.判斷待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部，若是，則執(zhí)行步驟104。
[0054] 具體實(shí)施中，判斷待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部可以具體為：判斷一段時(shí) 間內(nèi)每個(gè)點(diǎn)之間的斜率是否小于一個(gè)斜率閾值。時(shí)間段可以選擇為3至5ms。
[0055] 104.根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量。
[0056] 具體實(shí)施中，多次可以為2至63次。
[0057] 具體實(shí)施中，步驟104可以具體為：
[0058] 對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次快速傅里葉計(jì)算以獲取多個(gè)多次諧波的含量。
[0059] 快速傅里葉計(jì)算（fast Fourier transform)，即利用計(jì)算機(jī)計(jì)算離散傅里葉變換 (DFT)的高效、快速計(jì)算方法的統(tǒng)稱，簡(jiǎn)稱FFT。
[0060] 105.判斷多次諧波中的三次諧波的含量是否處于第一預(yù)設(shè)區(qū)間，若是，則執(zhí)行步 驟109,若否，則執(zhí)行步驟106。
[0061] 具體實(shí)施中，第一預(yù)設(shè)區(qū)間可以為14%至20%。
[0062] 106.根據(jù)多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量。
[0063] 107.判斷總諧波的含量是否處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間，若是，則執(zhí)行步驟109。
[0064] 具體實(shí)施中，第二預(yù)設(shè)區(qū)間可以為10%至14%或20%至25%。
[0065] 108.判斷正負(fù)周波的幅值比是否大于預(yù)設(shè)比例，若是，則執(zhí)行步驟109。
[0066] 具體實(shí)施中，預(yù)設(shè)比例可以為1. 2。
[0067] 109.判定發(fā)生半周波故障。
[0068] 110.判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)，若是，則執(zhí)行步驟 111〇
[0069] 具體實(shí)施中，預(yù)設(shè)次數(shù)可以為14次。
[0070] 111.判定產(chǎn)生了故障電弧。
[0071] 具體實(shí)施中，當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)小于9次時(shí)，可以認(rèn)為沒(méi)有發(fā)生故 障電弧，但是有放電現(xiàn)象產(chǎn)生，會(huì)記錄事件，用戶可以通過(guò)裝置面板和通信查詢；當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí) 間內(nèi)半周波故障的次數(shù)在9至14次之間時(shí)，作為一個(gè)內(nèi)部事件保留，只開(kāi)放給研發(fā)人員做 分析使用；當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)大于14次時(shí)，可以通知報(bào)警和動(dòng)作機(jī)構(gòu)執(zhí)行下 一步的動(dòng)作，并為記錄波形數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)備。
[0072] 可選的，如圖2所示，在步驟111之后還包括步驟112。
[0073] 112.記錄故障電弧發(fā)生前后的多個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)。
[0074] 通過(guò)步驟112進(jìn)行故障錄波，即在系統(tǒng)發(fā)生故障（如線路短路、接地等，以及系統(tǒng) 過(guò)電壓、負(fù)荷不平衡等）時(shí)，自動(dòng)地、準(zhǔn)確地記錄系統(tǒng)故障前、后過(guò)程的各種電氣量（主要數(shù) 字量，比如開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化，模擬量，主要是電壓、電流數(shù)值）的變化情況，通過(guò)這些電氣量的 分析、比較，對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提高系統(tǒng)安全運(yùn)行水平的作用。
[0075] 具體實(shí)施中，可以記錄故障電弧發(fā)生前的5個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)和故障電弧發(fā)生后 的50個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)。
[0076] 步驟112的有益效果為：通過(guò)記錄故障電弧發(fā)生前后的多個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)以比 較標(biāo)準(zhǔn)故障電弧波形和實(shí)際采集波形，能夠進(jìn)一步獲得電流畸變的信息。
[0077] 本實(shí)施例通過(guò)首先獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率，再根據(jù)實(shí)時(shí)頻率獲取多個(gè)周波的采 樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；然后當(dāng)待測(cè)信號(hào)的采樣波形存在平肩部時(shí)，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波 的含量；根據(jù)多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；當(dāng)多次諧波中三次諧波的含量處于 第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，或者總諧波的含量處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間且正負(fù)周波的幅值比大于預(yù)設(shè)比例 時(shí)，判定發(fā)生半周波故障；最后當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，判定產(chǎn)生 了故障電??；因此準(zhǔn)確識(shí)別了故障電弧，避免了誤報(bào)警。
[0078] 實(shí)施例二:
[0079] 本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種故障電弧探測(cè)裝置，如圖3所示，故障電弧探測(cè)裝置 30包括實(shí)時(shí)頻率獲取模塊310、采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取模塊320、平肩部判斷模塊330、多次諧波含 量獲取模塊340、第一預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊350、總諧波含量獲取模塊360、第二預(yù)設(shè)區(qū)間判斷 模塊370、幅值判斷模塊380、半周波故障判定模塊390、次數(shù)判斷模塊3100以及故障電弧判 定模塊3110。
[0080] 實(shí)時(shí)頻率獲取模塊310,用于獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率；
[0081] 采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取模塊320,用于根據(jù)實(shí)時(shí)頻率獲取待測(cè)信號(hào)的多個(gè)周波的采樣點(diǎn) 數(shù)據(jù)；
[0082] 平肩部判斷模塊330,用于判斷待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部；
[0083] 多次諧波含量獲取模塊340,用于根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量；
[0084] 具體實(shí)施中，多次諧波含量獲取模塊根據(jù)一個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧 波的含量的過(guò)程具體為：
[0085] 對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次快速傅里葉計(jì)算以獲取多個(gè)多次諧波的含量。
[0086] 第一預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊350,用于判斷多次諧波中的三次諧波的含量是否處于第 一預(yù)設(shè)區(qū)間；
[0087] 總諧波含量獲取模塊360,用于根據(jù)多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；
[0088] 第二預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊370,用于判斷總諧波的含量是否處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間；
[0089] 幅值判斷模塊380,用于判斷正負(fù)周波的幅值比是否大于預(yù)設(shè)比例；
[0090] 半周波故障判定模塊390,用于判定發(fā)生半周波故障；
[0091] 次數(shù)判斷模塊3100,用于判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)；
[0092] 故障電弧判定模塊3110,用于判定產(chǎn)生了故障電弧。
[0093] 可選的，如圖4所示，故障電弧探測(cè)裝置40還包括故障錄波模塊3120。
[0094] 故障錄波模塊3130,用于記錄故障電弧發(fā)生前后的多個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)。
[0095] 其中，如圖5所示，實(shí)時(shí)頻率獲取模塊310包括采樣單元311、實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)獲取單 元312、時(shí)間差獲取單元313以及實(shí)時(shí)頻率獲取單元314。
[0096] 采樣單元311，用于根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行多個(gè)周波的采 樣；
[0097] 實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)獲取單元312,用于獲取多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)和周波數(shù)；
[0098] 時(shí)間差獲取單元313,用于獲取多個(gè)周波中的第一個(gè)周波過(guò)零點(diǎn)和最后一個(gè)周波 過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間差；
[0099] 實(shí)時(shí)頻率獲取單元314,用于根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)、多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn) 數(shù)、周波數(shù)以及時(shí)間差獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率。
[0100] 具體實(shí)施中，實(shí)時(shí)頻率獲取單元314根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)、多個(gè)周波實(shí)際 采樣點(diǎn)數(shù)、周波數(shù)以及時(shí)間差獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率的過(guò)程具體為：
[0101] 根據(jù)以下算式計(jì)算待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率：
[0102] 其中，F(xiàn)req為實(shí)時(shí)頻率，η為多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)，m為一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)， a為周波數(shù)，insert為時(shí)間差。
[0103] 綜上所述，本實(shí)施例通過(guò)首先獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率，再根據(jù)實(shí)時(shí)頻率獲取多 個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；然后當(dāng)待測(cè)信號(hào)的采樣波形存在平肩部時(shí)，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多 個(gè)多次諧波的含量；根據(jù)多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量；當(dāng)多次諧波中三次諧波 的含量處于第一預(yù)設(shè)區(qū)間時(shí)，或者總諧波的含量處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間且正負(fù)周波的幅值比大 于預(yù)設(shè)比例時(shí)，判定發(fā)生半周波故障；最后當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)半周波故障的次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù) 時(shí)，判定產(chǎn)生了故障電??；因此準(zhǔn)確識(shí)別了故障電弧，避免了誤報(bào)警。
[0104] 上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0105] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件 來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是掉電不丟失的可讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，磁盤等。
[0106] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種故障電弧探測(cè)方法，其特征在于，所述故障電弧探測(cè)方法包括： a. 獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率； b. 根據(jù)所述實(shí)時(shí)頻率獲取所述待測(cè)信號(hào)的多個(gè)周波的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)； c. 判斷所述待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部，若是，則執(zhí)行步驟d ; d. 根據(jù)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量； e. 判斷所述多次諧波中的三次諧波的含量是否處于第一預(yù)設(shè)區(qū)間，若是，則執(zhí)行步驟 i，若否，則執(zhí)行步驟f; f. 根據(jù)所述多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量； g. 判斷所述總諧波的含量是否處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間，若是，則執(zhí)行步驟h ; h. 判斷正負(fù)周波的幅值比是否大于預(yù)設(shè)比例，若是，則執(zhí)行步驟i ; i. 判定發(fā)生半周波故障； j. 判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述半周波故障的次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)，若是，則執(zhí)行步驟k ; k. 判定產(chǎn)生了故障電弧。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障電弧探測(cè)方法，其特征在于，所述獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí) 頻率的步驟包括： 根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行多個(gè)周波的采樣； 獲取多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)和周波數(shù)； 獲取所述多個(gè)周波中的第一個(gè)周波過(guò)零點(diǎn)和最后一個(gè)周波過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間差； 根據(jù)所述一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)、所述多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)、所述周波數(shù)以及所述 時(shí)間差獲取所述待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的故障電弧探測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述一個(gè)周波理 論采樣點(diǎn)數(shù)、所述多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)、所述周波數(shù)以及所述時(shí)間差獲取所述待測(cè)信號(hào) 的實(shí)時(shí)頻率的步驟具體為： 根據(jù)以下算式計(jì)算所述待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率 其中，F(xiàn)req為所述實(shí)時(shí)頻率，η為所述多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)，m為所述一個(gè)周波理論 采樣點(diǎn)數(shù)，a為所述周波數(shù)，insert為所述時(shí)間差。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障電弧探測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù) 獲取多個(gè)多次諧波的含量的步驟具體為： 對(duì)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次快速傅里葉變換以獲取多個(gè)多次諧波的含量。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障電弧探測(cè)方法，其特征在于，所述判定發(fā)生故障電弧的 步驟之后還包括： 記錄所述故障電弧發(fā)生前后的多個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)。6. -種故障電弧探測(cè)裝置，其特征在于，所述故障電弧探測(cè)裝置包括： 實(shí)時(shí)頻率獲取模塊，用于獲取待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率； 實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)頻率獲取所述待測(cè)信號(hào)的多個(gè)周波的采樣 點(diǎn)數(shù)據(jù)； 平肩部判斷模塊，用于判斷所述待測(cè)信號(hào)的采樣波形是否存在平肩部； 多次諧波含量獲取模塊，用于根據(jù)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量； 第一預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊，用于判斷所述多次諧波中的三次諧波的含量是否處于第一預(yù) 設(shè)區(qū)間； 總諧波含量獲取模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)多次諧波的含量獲取總諧波的含量； 第二預(yù)設(shè)區(qū)間判斷模塊，用于判斷所述總諧波的含量是否處于第二預(yù)設(shè)區(qū)間； 幅值判斷模塊，用于判斷正負(fù)周波的幅值比是否大于預(yù)設(shè)比例； 半周波故障判定模塊，用于判定發(fā)生半周波故障； 次數(shù)判斷模塊，用于判斷預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述半周波故障的次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)； 故障電弧判定模塊，用于判定產(chǎn)生了故障電弧。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障電弧探測(cè)裝置，其特征在于，所述實(shí)時(shí)頻率獲取模塊包 括： 采樣單元，用于根據(jù)一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行多個(gè)周波的采樣； 實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)獲取單元，用于獲取多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)和周波數(shù)； 時(shí)間差獲取單元，用于獲取所述多個(gè)周波中的第一個(gè)周波過(guò)零點(diǎn)和最后一個(gè)周波過(guò)零 點(diǎn)的時(shí)間差； 實(shí)時(shí)頻率獲取單元，用于根據(jù)所述一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)、所述多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn) 數(shù)、所述周波數(shù)以及所述時(shí)間差獲取所述待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的故障電弧探測(cè)裝置，其特征在于，所述實(shí)時(shí)頻率獲取單元根 據(jù)所述一個(gè)周波理論采樣點(diǎn)數(shù)、所述多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)、所述周波數(shù)以及所述時(shí)間差 獲取所述待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率的過(guò)程具體為： 根據(jù)以下算式計(jì)算所述待測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)頻率其中，F(xiàn)req為所述實(shí)時(shí)頻率，η為所述多個(gè)周波實(shí)際采樣點(diǎn)數(shù)，m為所述一個(gè)周波理論 采樣點(diǎn)數(shù)，a為所述周波數(shù)，insert為所述時(shí)間差。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障電弧探測(cè)裝置，其特征在于，所述多次諧波含量獲取模 塊根據(jù)一個(gè)周波的所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取多個(gè)多次諧波的含量的過(guò)程具體為： 對(duì)所述采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次快速傅里葉計(jì)算以獲取多個(gè)多次諧波的含量。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障電弧探測(cè)裝置，其特征在于，還包括： 故障錄波模塊，用于記錄所述故障電弧發(fā)生前后的多個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK105866635SQ201510473620
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月5日
【發(fā)明人】張榮奎, 熊武輝, 徐世亮, 梁福雙, 朱元國(guó)
【申請(qǐng)人】深圳市賦安安全系統(tǒng)有限公司