一種評估故障電弧斷路器質量的方法
2024-02-07 12:43:15 2
專利名稱：一種評估故障電弧斷路器質量的方法
技術領域：
本發明屬於故障電弧領域，具體涉及一種評估故障電弧斷路器質量的方法。
背景技術：
隨著我國居民用電的日益增多，電氣火災事故的威脅也日益嚴重，低壓電弧故障是危險並多發的電氣故障。電氣線路和用電設備，一旦經過長時間的過負荷運行或者存在不良的電氣連接等情況，導致絕緣層出現老化、破損和接觸不良等問題，就可能引發電弧故障。當發生電弧短路故障時，由於故障上遊斷路器或保護機構不能有效檢測到電弧故障，不能及時分辨及分閘，達不到設備功能保護要求，。及時地診斷並切除電弧故障將有效避免電氣火災的發生，對於預防電弧火花意義重大。由於傳統的斷路器或空氣開關都對電弧故障的保護存在盲區，為了減小電弧故障所造成的危害，最有效的方法就是在電力線路上安裝故障電弧斷路器(AFCI，Arc FaultCircuit Interrupter),其主要作用是為了在發生故障電弧時及時分斷電路，降低電氣火災事故的發生數量。現階段AFCI在國內發展剛剛起步，今後必將商品化走入市場，而一旦進入市場後就需要規範的性能評價機制，對AFCI設備進行產品質量評估。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提拱一種評估故障電弧斷路器質量的方法。該方法首先通過模數轉化採集電弧數據，並將數據轉化為二進位，建立典型故障電弧資料庫，然後讀取故障電弧資料庫裡面的數據，通過數模轉化輸出模擬量，並通過精密功率放大器將模擬量信號放大，然後將放大的信號輸入故障電弧斷路器(AFCI)，若故障電弧斷路器切斷電路，則證明故障電弧斷路器有效，並記錄故障電弧斷路器的反應時間，若故障電弧斷路器不切斷電路，則證明故障電弧斷路器無效，從而達到評估故障電弧斷路器質量的效果。本發明為達到上述發明目的，所採取的具體技術方案如下
步驟(I).基於模數轉化的電弧數據採集；
1-1.原始數據採集
採用信號採集器得到典型故障電弧的波形數據，記錄特定採樣率下波形的電流值； 所述的步驟(I)中的採集器為NI-9215 ；
1-2.原始數據轉化
將記錄的特定採樣率下波形的電流值轉化為二進位數值；
步驟(2).典型故障電弧資料庫的建立；
根據實際需求將不同負載情況下的電弧數據二進位值數值存儲至典型故障電弧資料庫。所述的負載包括UL1699中的17種典型負載；步驟(3).基於數模轉化的模擬信號輸出；
3-1.讀取典型故障電弧資料庫的二進位值數值，然後根據負載要求，設定正常電流中故障電弧出現的時間Γ1，對該波形進行編輯，最後將編輯完成的波形轉換成電流值並輸出到採集卡；
3-2.模擬量輸出
通過採集卡將編輯好的電流值的數位訊號轉化為模擬信號輸出；
所述的步驟(3)中的採集卡為凌華DAQ-2000 ；
步驟(4).採用精密功率放大器放大模擬信號；
所述的精密功率放大器可以是NF-4500系列和NF-BA系列；
步驟(5).故障電弧斷路器的質量評估；
將放大後的模擬信號輸入至待評估的故障電弧斷路器，記入下該故障電弧斷路器切斷電路時的時間Γ2 ;若故障電弧斷路器不切斷電路，則證明故障電弧斷路器無效，其質量不合格；
5-1.靈敏度ΔΓ評價
ΔΓ = Γ2-Π ；
ΔΓ值越小，則說明故障電弧斷路器的靈敏度越高；
ΔΓ值越大，則說明故障電弧斷路器的靈敏度越低；
5-2.動作範圍評價
將典型故障電弧資料庫中不同類型和不同電流強度的種故障電弧輸經過上述步驟後輸入到故障電弧斷路器中，將其中使故障電弧斷路器斷路的故障電弧總數記為《，
權利要求
1. 一種評估故障電弧斷路器質量的方法，其特徵在於包括如下步驟 步驟(1).基於模數轉化的電弧數據採集； 1-1.原始數據採集 採用信號採集器得到典型故障電弧的波形數據，記錄特定採樣率下波形的電流值； 1-2.原始數據轉化 將記錄的特定採樣率下波形的電流值轉化為二進位數值； 步驟(2).典型故障電弧資料庫的建立； 根據實際需求將不同負載情況下的電弧數據二進位值數值存儲至典型故障電弧資料庫； 所述的負載包括UL1699中的17種典型負載； 步驟(3).基於數模轉化的模擬信號輸出； 3-1.讀取典型故障電弧資料庫的二進位值數值，然後根據負載要求，設定正常電流中故障電弧出現的時間T1，對該波形進行編輯，最後將編輯完成的波形轉換成電流值並輸出到採集卡； 3-2.模擬量輸出 通過採集卡將編輯好的電流值的數位訊號轉化為模擬信號輸出； 步驟(4).採用精密功率放大器放大模擬信號； 步驟(5).故障電弧斷路器的質量評估； 將放大後的模擬信號輸入至待評估的故障電弧斷路器，記入下該故障電弧斷路器切斷電路時的時間T2 ;若故障電弧斷路器不切斷電路，則證明故障電弧斷路器無效，其質量不合格； 5-1.靈敏度ΔT評價 ΔT = T2-Tl ； ΔT值越小，則說明故障電弧斷路器的靈敏度越高； ΔT值越大，則說明故障電弧斷路器的靈敏度越低； 5-2.動作範圍評價 將典型故障電弧資料庫中不同類型和不同電流強度的N種故障電弧輸經過上述步驟後輸入到故障電弧斷路器中，將其中使故障電弧斷路器斷路的故障電弧總數記為》，
全文摘要
本發明公開了一種評估故障電弧斷路器質量的方法。本發明包括如下步驟，步驟(1).基於模數轉化的電弧數據採集；步驟(2).典型故障電弧資料庫的建立；步驟(3).基於數模轉化的模擬信號輸出；步驟(4).採用精密功率放大器放大模擬信號；步驟(5).故障電弧斷路器的質量評估。本發明基於大量典型電弧資料庫，產生具有一致性、確定性、客觀性的典型波形；且可靠性高，能夠對現有AFCI設備的故障電弧檢測能力從靈敏度、動作範圍兩個角度進行綜合性評估。
文檔編號G01R31/327GK102818990SQ20121024853
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者吳為麟, 李志 , 吳晶瑩, 洪放, 馮永昌 申請人:浙江大學