一种检测装置的制造方法

一种检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明主要涉及检测设备。第一检测模块用于从电流信息中侦测和提取具有第一频率范围的第一信号，第一信号至少用作形成与它当中的谐波大小相等相位相反的注入到电网的补偿电流的计算依据，第一信号至少还用作判断电网的电能质量的依据。第二检测模块用于从电流信息中侦测和提取具有第二频率范围的第二信号，第二频率范围大于第一频率范围，第二信号至少用作判断电网的电能质量的依据。第三检测模块用于以带通滤波的方式从该电流信息中侦测和提取第三信号，第三信号用来与预设的阈值进行比较或是统计它在预设的时间段内超过阈值的次数藉此来判断它是否属于故障电弧。
【专利说明】
-种检测装置
技术领域
[0001] 本发明主要设及到检测设备，确切地说，是提供一种带有电流传感器/互感器的检 测装置，应用在各种类型的电能在线监测设备上，如有源电力滤波器APF或静止无功发生器 SVG或电能质量在线监测仪或其他电力智能仪表等，该检测设备在侦测非线性负载谐波和 监控电能质量的同时还能够检测到电弧，W此来保障电力系统的正常运作。
【背景技术】
[0002] 随着电力电子技术的迅猛发展，有着不同负载特性的电器大规模的进入我们的生 活，与之相伴的是，一些非线性负载例如逆变器、整流器和各种开关电源得到广泛的应用， 由此产生的谐波对供电电网的危害也日趋严重。电力电子器件开关动作时向电网注入了大 量的谐波，使电网中的预期标准正弦电流和电压波形严重失真。由于存在着各种对电能质 量相对敏感的设备，例如计算机设备及空调、冰箱、电视等家用电器设备的大量使用，对电 能质量的要求也越来越高。由谐波引发的各类电力故障和事故频发，无论是对生产生活还 是国家经济建设都产生了很大的负面影响。谐波问题包括谐波分析、谐波检测和谐波抑制 等方面，有效抑制谐波已经成为保证电网安全、高质量运行的必要措施之一。
[0003] 在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含电阻、电感及电容等 线性元件的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。用傅立叶 分析能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。谐波产生的根本原因是由于非线 性负载所导致的。当电流流经负载时，与所加的电压呈现非线性关系，形成非正弦电流即有 谐波产生。由于半导体晶闽管的开关操作和二极管、半导体晶闽管的非线性特性，电力系统 的某些设备如功率转换器可能会产生比较大的背离正弦曲线的波形。在供电网络阻抗下运 样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。在供电网络阻抗下产生谐波电压的振 幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。有谐波源的地方就有 谐波。也有可能，谐波分量通过供电网络到达用户。例如供电网络中一个用户厂家的运转可 能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。所有的非线性负载都能产生谐波电流，产 生谐波的典型设备有:开关模式下的电源、电子巧火灯镇流器、调速传动装置和不间断电 源、磁性铁忍设备及某些家用电器如电视机等。为了保障生产生活用电的安全和正常进行， 电能质量的检测分析必不可少。电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量， 包括导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容体现在频率偏 差、电压偏差、电压波动与闪变、=相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形崎变、谐波、电压暂 降、中断、暂升及供电连续性等。运些电能质量问题会导致:继电保护装置被误触发而危及 供电安全的运行、各种电气设备产生附加损耗和发热而导致设备损坏或烧毁、增加损耗导 致设备不经济的运行从而造成额外的电费支出和电表计量工具的不精准、降低信号的传输 质量并破坏信号的正常传递、可能引起的谐振导致无功补偿柜无法正常运作、降低设备的 使用寿命、导致计算机或检测控制设备无法正常工作甚至死机。因此，为了提高电网系统的 电能质量，保障电气设施的正常运行，需要对电网的电能质量进行检测，尤其是电网上的危 害较大的高次谐波，所W高性能的电流检测对掌控电能质量和维持电力系统的稳定非常重 要。
[0004] 现有技术中检测电网电流的传统电流传感器无法精准的检测高次谐波，尤其是缺 乏对瞬态电流的检测，瞬态电流一般是iis微秒级别的电流变化，通常称为瞬态电流，例如负 荷投切动作（即投切装置用来实现投入/接通和切除/关断）或雷击等现象都有可能诱发运 种瞬态电流现象，当前的电流传感器基本上无法检测出瞬态电流，而且当前的电流传感器 在谐波严重时其计量误差较大，无法高性能的检测电能质量参数。
[0005] 此外在现代电力系统中为了提高电网的可靠性和安全性，已经进行了巨大的努力 W避免电网系统中产生的负面电弧，电弧是一种没有规律而且不稳定的高频变化现象，然 而现有技术对电弧的有效监测仍然没有实现令人满意的解决方案。当两个电极之间产生足 够高的压差时，电弧可能会发生，该电压引起电极之间的气体离子化，等离子会逐步形成， 并且电流可W在电极之间流动，运样的等离子体可能会加热到几千摄氏度，会引起设备损 坏或着火。电力系统中潜在的电弧有两种类型:并行电弧或者串行电弧。并行电弧一般电力 系统中的正极和负极之间发生，或者在其中的某一个电极和接地端GND之间发生。相对的， 串行电弧不是在两个线路之间发生的，而是在一个电流导通的线路内发生的，换言之，串行 电弧现象可能发生在同一个线路的两个不同部分/片段之间，串行电弧在线路中的电流被 中断(譬如接通了接触开关或破坏插头/电缆的情况下）时发生的较为明显。为了减少电弧 的负面影响，必须尽快地执行相应的对策如切断电弧源头，因此电弧被可靠地和实时地的 确认是非常重要的监测事项。现有的电流传感器的另一个缺陷是无法检测出电网的电弧信 号，运个问题苛待解决。

【发明内容】

[0006] 在本发明中提供了一种检测装置，具有检测电网中电流信息的电流传感器，包括 第一检测模块，用于从电流信息中侦测和提取具有第一频率范围（例如大体上处于几十HZ 到几十K监的频段范围内）的第一信号，它不仅包括了工频信号也还包括一些谐波分量信号 等，并W差分模拟量的形式予W输出，该模拟输出量的作用体现在:至少为在电网中注入与 第一信号当中的谐波大小相等但相位相反的补偿电流提供依据，W及至少还可W用于监测 电网中电流的工频与谐波等信息，作为判断电网的电能质量的依据之一。
[0007] 检测装置还包括第二检测模块，它可W用于从上述电流信息中侦测和提取具有第 二频率范围（比工频范围要大得多，例如处于几十KHZ到MHZ级别的频段范围内）的第二信 号，并转换成电流量的形式予W输出，限定第二频率的频率范围大于第一频率范围，其中形 成该电流量的作用之一体现在:例如为在电网中是否发生了类似浪涌运样的高频脉冲提供 判断依据，因此第二信号至少也可W用作判断电网的电能质量的依据之一。
[0008] 检测装置还包括第=检测模块，用于W带通滤波的方式从该电流信息中侦测和提 取第=信号，该第=信号的作用主要体现在:为在电网上监测和识别电弧产生源头提供甄 别基础，尤其是，作为判断电网中是否存在电弧提供依据，如果电网中存有电弧的情况下， 第=信号还作为判断电弧是正常电弧还是故障电弧的依据。例如，在第=信号超过某个预 设的阔值范围时，我们可W认为电网上产生了非期望的故障电弧，而如果第S信号的值在 阔值范围W下，则可W认为电网上产生了在容忍范围内的常规电弧。
[0009] 或者，在某个预设的时间段(譬如规定的毫秒级时长、秒级时长、分钟级时长甚至 小时级时长等）内判断出第=信号超过阔值的总次数，如果总次数在可接纳的范围内，电网 中可能存在开关接触不良的现象，应该通知管理人员巡检和排查、消除运种不良。反之若总 次数不在可接纳的范围内，则电网中可能发生了不可接受的电弧现象，应该通知管理人员 采取更严格的应对措施，例如切断电网或者其他的操作。因此检测装置还可W包括一个处 理器(MCU)来接收第S检测模块输出的结果，用来完成第S信号和阔值的比较或是统计第 =信号在预设的时间段内超过阔值的次数。
[0010] 上述检测装置，还包括报警输出模块（它可W是处理器的一个子模块），一旦它监 控到第=信号超过预设的阔值或在预设的时间段内统计第=信号超过阔值的次数不在指 定的数值范围内时，报警输出模块就会对外输出有效的指示信号（如高低逻辑电平），来表 征第=信号属于故障电弧，当接收该指示信号的预警装置(例如它带有开关器件、继电器、 通讯装置等)接收到有效的指示信号时就会被触发来产生报警信息，并执行各种应对电弧 的措施，报警信息可W是视觉上(警报灯闪烁)或听觉上（急促的警笛声）的警告，也可W是 通讯信息，例如是通知电网上的断路器脱扣来关断电网的通讯信息。
[0011] 上述检测装置，所述第一检测模块中具有一个差分放大电路，其包括:第一运算放 大器和第二运算放大器，它们各自的正相输入端分别禪合到该电流传感器的一对输出端W 揃取第一信号，它们的反相输入端之间连接有第一电阻。
[0012] W及在第一运算放大器的反相输入端和输出端之间连接有第二电阻，和在第二运 算放大器的反相输入端和输出端之间连接有第二电阻，藉此在第一运算放大器的输出端和 第二运算放大器的输出端之间形成差分放大信号。第一信号例如至少包括了工频信号和谐 波信号，差分放大电路提供模拟输出量而非二进制的数字输出量，是因为它的输出需要提 供给各种电流采集装置或仪器，例如常见的电力仪表、电能质量在线监测仪器、有源电力滤 波器APF、无功发生器SVG等等，考虑到模拟量的传输速度相对应二进制的码元的通信速度 更快，有源电力滤波器能够及时获取和处理模拟量来产生补偿电流，使得形成补偿电流的 时机相对于采集谐波源的时机几乎不会产生任何较为明显的时间延迟。
[0013] 该差分放大电路还包括一组或多组相互串联的预设电阻R26和开关器件S26,每一 组串联的预设电阻R26和开关器件S26均连接在第一运算放大器的反相输入端和第二运算 放大器的反相输入端之间（也连接在节点Nl和N2之间）；当差分放大电路设置为增加放大倍 数的工作模式时，一个或多个开关器件S26处于接通状态W将一个或多个该预设电阻R26和 第一电阻R25予W并联(节点Nl和N2间的总并联阻值降低）；或者当所述差分放大电路设为 降低放大倍数的工作模式时，一个或多个开关器件S26处于断开状态W将一个或多个和第 一电阻R25并联的预设电阻R26从所述差分放大电路中浮置，导致节点Nl和N2间的总并联阻 值增加。
[0014] 上述检测装置，第二检测模块中还具有一个积分电路，积分电路包括一个第=运 算放大器，它的正相和反相输入端分别禪合到该电流传感器的一对输出端W揃取第二信 号，藉由第=运算放大器形成一个有源积分器。注意第二信号例如是频段大体上在约为几 十KHZ到MHZ兆赫兹级别的瞬态变化的电流脉冲信号。
[0015] 上述检测装置，所述第二检测模块还包括电压电流转换器，其用于接收所述积分 电路的输出电压并将该电压转换成电流量予W输出。运里第二检测模块将第二信号转换成 电流量主要是考虑到传输线路的尺寸往往较长，为了避免外界线路上的干扰，主张将积分 电路的输出电压W电流的形式来传输，后续可W输送给类似电能质量分析仪运样的设备， 使输出的电流信号与电流传感器(如罗氏线圈）提供给积分电路的高频输入信号的时间积 分值近似成正比例关系，而电能质量分析仪对应则可W提供一个电流电压转换器来还原该 电流量成电压信号，比如采用一个电阻让电流信号流经该电阻来还原第二信号。
[0016] 上述检测装置，所述第=检测模块具有一个带通滤波器，它包括分别禪合到该电 流传感器的一对输出端的第一输入节点N4_1和第二输入节点N4_2:第一输入节点N4_1和带通 滤波器中的一个第四运算放大器的反相输入端之间串联有一个第S电阻R41和一个第一电 容C41，第=电阻R41和第一电容C41两者间的第一互连节点N4_3处与第四运算放大器的输出 端之间连接有第二电容C42,且第四运算放大器的反相输入端和输出端连接有第四电阻 R43; W及第一互连节点N4_3与第二输入节点N4_2也即第四运算放大器的正相输入端间连有 电阻R42,注意第二输入节点N4_2直接禪合到第四运算放大器的正相输入端。另外，第S电阻 R41和第一电容C41两者的具体位置是:第=电阻R41连接在第一输入节点Ny和第一互连节 点N4_3之间，第一电容C41连接在第一互连节点N4_3和第四运算放大器的反相输入端之间。
[0017] 该带通滤波器还包括一组或多组相互串联的预设电阻R44和开关器件S44,每一组 串联的预设电阻R44和开关器件S44均连接在第四运算放大器的反相输入端和输出端之间； 当所述带通滤波器设为增加中屯、角频率《0的工作模式时，一个或多个开关器件S44处于接 通状态W将一个或多个该预设电阻R44和第四电阻R43予W并联(第四运算放大器的反相输 入端和输出端之间的并联总阻值降低）；或者当所述带通滤波器设为降低中屯、角频率《0的 工作模式时，一个或多个开关器件S44处于断开状态W将一个或多个和第四电阻R43并联的 预设电阻R44从带通滤波器中浮置(第四运算放大器的反相输入端和输出端之间的并联总 阻值增加）。考虑到带宽BW= CO o/Q，如果品质因素 Q设为预定值，则中屯、角频率《0的调节意 味着带宽BW也对应被调节。或者反过来说，如果带宽BW设为预定值，则中屯、角频率CO Q的调 节意味着品质因素 Q也对应被调节。
[001引上述检测装置，作为可选项，还在第一输入节点N4_1和第二输入节点N4_2之间连接 有过压保护元件，一旦当第一输入节点Ny和第二输入节点N4_2之间的电压超过保护规格值 时，过压保护元件就被触发接通来稳压，实现浪涌的抑制。过压保护元件例如是瞬态电压抑 制器、压敏电阻、放电管等当中的一个，也可W是它们当中任意两个的组合甚至将它们一起 同时组合使用，W瞬态电压抑制器(TVS)D41为例，它的阳极阴极方向在节点N4_谢N4_2之间 虽然是任意的，但在一个较佳的实施例中，它的阳极连到第二输入节点N4_2而阴极连到第一 输入节点N4_1。
[0019] 上述检测装置，第一信号表示工频谐波分量，第二信号表示比工频谐波频率更高 的瞬态变化的电流，第=信号表示电弧信号。
[0020] 上述检测装置，所述电流传感器是罗氏空屯、线圈电流传感器。
[0021] 在另一个实施例中，本发明还提供了和检测装置配套使用的谐波抑制系统，包括 和检测装置配套使用的有源电力滤波器APF，用于产生与第一信号中一些谐波大小相等相 位相反的补偿电流来注入电网。
[0022] 上述的谐波抑制系统，该有源电力滤波器包括:一个将所接收的差分模拟量（由第 一检测模块根据第一信号来转换成该差分模拟量)转为单端电压信号的第五运算放大器； W及一个执行单向传输信号的隔离禪合模块，用于接收该单端电压信号(此电压信号由第 五运算放大器提供），并输出跟随该单端电压信号的变化而线性变化的线性电流Ifollow;另 外还有一个第六运算放大器，它的正相输入端接地且在其反相输入端和输出间连接有电阻 R54,第六运算放大器用于将该线性电流Ifollow转换成它的输出端的与该单端电压信号成线 性关系的电压信号V〇UT_F。在一些可选的实施例中，有源电力滤波器APF可W对电压信号 VouT_F采样和执行AD对莫数转换，配套的使用现场可编程口阵列FPGA或数字信号处理DSP等元 器件/工具依据采样的数据计算出需要补偿的电流大小值。
[0023] 在另一个实施例中，本发明还提供了和检测装置配套使用的电能质量分析仪，它 包括一个电流电压转换器，第二检测模块将第二信号转换成电流量的形式予W输出，而电 能质量分析仪的电流电压转换器则将该电流量还原成表征了第二信号的电压量。I/V转换 器在将电流量还原成表征了第二信号的电压量后，当我们需要分析电网的电能质量时，运 个电压量提供了评判依据。除此之外，电能质量分析仪还可W利用第一信号来分析电网的 电能质量，第一信号至少是为衡量电流的工频与谐波质量提供了判断依据，而第二信号则 至少是为衡量瞬态电流(Transient current)提供了判断依据。此外在评断电能质量上还 可W用第S检测模块的输出量来记录电网的电弧信息。衡量电能质量(Power Qua 1 i ty)的 主要指标譬如有电压、频率和波形，普遍认为它应该包括电压质量、电流质量、供电质量和 用电质量。电能质量的问题可W定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或 频率的异常偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、=相不平衡、瞬时或暂 态过电压或者波形崎变/谐波、电压暂降、中断、暂升W及供电连续性等。
[0024] 在另一个实施例中，本发明还提供了一种电弧检测装置，利用罗氏线圈传感器检 测电网中的电流信息，并且还包括一个滤波器W从该电流信息中侦测和提取一个预设信 号，该预设信号用于与预设的阔值进行比较藉此判断它是否属于故障电弧。其中该滤波器 具有分别禪合到罗氏线圈(Rogowski)的一组输出端DSA和DSB的第一输入节点N4_谢第二输 入节点N4_2 ;第一输入节点Ny和滤波器中的一个运算放大器A4的反相输入端之间串联有一 个电阻R41和一个电容C41，电阻R41和电容C41间的互连节点N4_3与该运算放大器A4的输出 端之间连接有另一电容C42,且该运算放大器A4的反相输入端和输出端连接有另一电阻 R43; W及该互连节点N4_3与第二输入节点N4_2也即运算放大器的正相输入端间还连有一个 其他的电阻R42。从而最终在该运算放大器A4的输出端产生表征了该预设信号的电压信号 VoUT-ASo
[0025] 上述的电弧检测装置，还包括一组或多组相互串联的预设电阻R44和开关S44,每 一组串联的预设电阻R44和开关S44均连接在该运算放大器A4的反相输入端和输出端之间， 其中当该滤波器设置为增加中屯、角频率《0的第一工作模式时，一个或多个开关S44处于接 通状态W将一个或多个该预设电阻R44并联在运算放大器的反相输入端和输出端之间（它 们和R43并联）；或当滤波器设置为降低中屯、角频率CO 0的第二工作模式时，一个或多个开关 器件S44处于断开状态W将一个或多个预设电阻R44从该运算放大器A4的反相输入端和输 出端之间浮置(它们断开和R43的并联关系）。
【附图说明】
[0026] 阅读W下详细说明并参照W下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见：
[0027] 图I是本发明的检测装置的一个电能质量在线监测的应用范例的示意图。
[0028] 图2是带有传感器的检测装置的基本模块架构示意图。
[0029] 图3是差分放大电路的结构示意图。
[0030] 图4是有源电力滤波器中将差分信号还原成单端信号的电路结构。
[0031] 图5是积分电路和电压电流转换器的结构。
[0032] 图6是电弧检测模块的示意图。
[0033] 图7是差分放大电路的放大倍数可调的示意图。
[0034] 图8是带通滤波器的中屯、角频率可调的示意图。
【具体实施方式】
[0035] 参见图1，有源电力滤波器APF主要包括有两大部分:指令电流运算模块和补偿电 流发生电路，其中补偿电流发生电路又细分为至少包括电流跟踪控制模块和驱动电路W及 主电路105。有源电力滤波器大体上可分为单相和=相两种，=相系统又分为=相=线制和 =相四线制，本申请后文暂时W=相=线作为范例来阐明本申请的发明精神。
[0036] 参见图1，表示了交流S相电源Esa和Esb及Esc，通过电网传递电源到负载110而且负 载110-般是非线性负载也是谐波源和补偿对象。主电路105中开关组Sl~S2和开关组S3~ S4和开关组S5~S6运立组开关相互并联，此外任意一个单独的开关组Sl~S2或S3~S4或S5 ~S6还分别和一个直流电压Udc并联。开关管可W是IGBT或MOSFET或B JT或GTO晶闽管等。在 第一组的两个开关Sl~S2之间的连接点A和提供电源Esa的一相电网支路之间连接有电感L， 注入给该电网的补偿电流是IcA。第二组的开关S3~S4之间的连接点B和提供Esb的一相电网 支路之间连接有电感L，注入给该电网的补偿电流是IcbdW及第=组的两个开关S5~S6之间 的连接点C和提供Esc的一相电网支路之间连接有电感L，注入给该电网的补偿电流是Icc。值 得注意的是，在本申请的主电路105中，开关Sl~S6的元件类型/数量/具体连接关系等因素 仅仅作为阐释/解释说明书本申请发明精神的一个范例，任何能实现相同功能的主电路/开 关管拓扑均适用于本发明和可W替换它，所W运并不表明本发明的主电路仅仅限制于该特 定的拓扑类型。
[0037] 参见图1，补偿电流实质上是由直流侧电容电压Udc和交流测的电源电压差值作用 于交流测的电感L上所产生的，直流侧电容电压Udc可W是直流电源也可W是储能电容提供 的直流电压，当主电路105产生补偿电流是作为逆变器使用，如果向直流侧的电容等储能元 件充电时则作为整流器。主电路105的运行是开关组Sl~S2或S3~S4或S5~S6的接通和关 断决定的，通常而言每个开关组(SI~S2或S3~S4或S5~S6)中总有一个开关是处于导通状 态的，而同时另一个开关则是处于关断状态的。
[003引参见图1，先行假设；相电源之和满足Esa+Esb+Esc = 0,根据电路理论，补偿给；相 电网母线各自的补偿电流之和满足IcA+IcB+Icc = 0,假设Ka和肺和Kc是根据开关状态预先设 定的开关系数，在理想和粗略计算的状况下，各相中补偿电流和时间t的微分方程与交流电 源之间还存在W下函数关系：
[0039]
[0040]
[0041]
[0042] 为了讨论的方便，后文中我们暂时取其中的一相电网支路Esa作为研究对象，其他 余下几相电网支路Esb~Esc的运作原理也基本类似。参见图1，有源电力滤波器的基本工作 机制是，在负载端由霍尔电流传感器101对负载电流Il进行检测，并将负载电流Il信息传输 给有源电力滤波器。指令电流运算模块检测出被补偿对象中的例如谐波和无功电流分量等 信息，假定负载电流Il信息中的谐波分量Ilh被检测出来，其后指令电流运算模块再将谐波 分量Ilh反极性后作为一个补偿电流的指令信号I*CA。电流跟踪控制模块接收来自指令电流 运算模块的指令信号I*CA后，产生脉冲宽度调制信号PWM传输给驱动电路，进一步来让驱动 能力更强的驱动电路来驱动主电路105中每个开关组(別~S2或S3~S4或S5~S6)的开关状 态，目的是使得主电路105产生实时精确跟踪指令信号I*cA的补偿电流IcA。如果补偿电流Ica 和负载电流Il的谐波分量Ilh大小相等但是极性/方向相反，贝晒者相互抵消，使电源Esa提供 的电源电流Isa中只含近乎标准的正弦基波电流分量，最终达到抑制电源电流中谐波的目 的。
[0043] 上文介绍了在第一组两个开关Sl~S2之间的连接节点A和提供电源Esa的一相电网 支路之间连接有电感L，从节点A通过电感L注入给该电网的补偿电流是Ica,现在W主电路 105的A节点向提供电源Esa的一相电网产生的补偿电流Ica来示范有源电力滤波器的补偿机 审IJ。在有源电力滤波器APF的正常运作阶段，主电路105输出的补偿电流Ica在指令信号I*cA 值的上下浮动，大体上会呈现银齿状来跟随指令信号I*CA值的变化。
[0044]
[0045] 其中式(4)是式（1)的变形，要求补偿电流Ica实时精确跟踪指令信号I*CA，则一旦 补偿电流Ica发生任何较之补偿电流Ica的偏差时，应当选择接通或关断主电路105中的开关 Sl~S2来减小运种偏差，式中开关系数Ka可W取一1/3或一2/3。一旦当补偿电流Ica小于指 令信号I*cA，运表明了补偿电流Ica应当增加来努力靠近指令信号I*cA，此时式(4)等式左边 应当大于0,也即意味着开关Sl~S2桥臂中的上开关管Sl应当关断而下开关管S2接通。当补 偿电流Ica大于指令信号I*cA，表明了补偿电流Ica应当减小来靠近指令信号I*cA，此时式(4) 等式左边应当小于0,意味着开关Sl~S2桥臂中的上开关管Sl应当接通而下开关管S2关断。 也即实现W下方案：电流跟踪控制模块接收来自指令电流运算模块的指令信号I*CA后，将接 收的指令信号I*cA和揃取的实际补偿电流Ica进行比较，产生脉宽调制信号PWM传输给驱动 电路，让驱动能力更强的驱动电路来驱动主电路105中每个开关组(SI~S2或S3~S4或S5~ S6)的开关状态，使补偿电流Ica实时精确跟踪指令信号I*cA。
[0046] 上文是W补偿谐波分量Ilh的方式来阐释整个系统的运作过程。本文后文内容所言 的形成与谐波大小相等相位相反的注入到电网的补偿电流即是基于上文的补偿机制。
[0047] 参见图2,空屯、线圈传感器102用来替换图1的霍尔电流传感器101，该空屯、线圈传 感器102用来检测负载电流Il信息的各种分量，空屯、线圈102在结构上没有使用类似霍尔电 流传感器101那样的含铁磁性材料的磁忍，它的线圈缠绕在起到物理支撑作用的柔性或刚 性骨架上构成环形绕组，其骨架不是磁忍所W空屯、线圈102无磁滞效应，也没有相位误差和 磁饱和现象，响应的频带宽度从0.1 HZ到几 M监。空屯、线圈传感器102的理论依据是法拉第电 磁感应定律和安培环路定律，电网的负载电流Il沿着轴线通过空屯、线圈传感器102的线圈 中屯、时，它的线圈的环形绕组结构包围的体积范围内会产生对应变化的磁场，在线圈的两 端产生的感应电压化(t) = M X (di/dt)，它与需测量的随时间t变化的交流电流i的微分方 程成正比，M是线圈绕组的互感系数。空屯、线圈传感器102的优势之一在于它输出的电压均 属于弱电的范畴，相比霍尔电流传感器101输出的强电，或是相比卸载任意一级AP即寸所产 生的电弧，空屯、线圈传感器102具有更佳的安规效果。当空屯、线圈传感器102为其他设备提 供负载电流信息时，有源电力滤波器可W利用类似家用电话线和电话机相连的水晶接头实 现对接空屯、线圈传感器102。霍尔电流传感器无法保证类似带有尖峰脉冲成分的高频谐波 被精确检测到，而空屯、线圈传感器的交流电检测带宽非常宽，常规的尖峰脉冲谐波都可W W不损失精度的方式进行捕捉。
[0048] 参见图2所示，本发明的检测装置除了检测电网中电流信息的电流传感器102,还 包括第一检测模块211，用于从电流信息中侦测和提取具有第一频率范围的第一信号，并W 差分模拟量的形式予W输出，该模拟输出量的作用体现在:为在电网中注入与第一信号中 的一些谐波分量大小相等但相位相反的补偿电流提供依据。鉴于第一信号至少包括工频信 息和谐波分量信息，它还用作判断电网的电能质量的依据。
[0049] 检测装置还包括第二检测模块311，它用于从上述电流信息中侦测和提取具有第 二频率范围的第二信号，并转换成电流量Iset的形式予W输出。限定第二频率范围比第一频 率范围的频率要高，应该理解为:第二频率范围运个频段范围中的最小下限值应该超过第 一频率范围运个频段范围中的最大上限值。形成该电流量Iset的作用体现在:用作获悉电网 中电能质量的途径，可W为电网中是否发生了类似浪涌运样的高频脉冲提供判断依据，第 二信号至少包括比工频频率更高的瞬态电流信息，它还用作判断电能质量的依据。
[0050] 检测装置还包括第S检测模块411，用于W带通滤波(Band-pass)的方式从该电流 信息中侦测和提取第=信号，该第=信号的作用主要体现在:作为判断电网中是否存在电 弧提供依据，如果电网中存有电弧的情况下，第=信号还作为判断电弧是正常电弧还是故 障电弧的依据。例如，在第=信号的大小值超过某个预设的阔值范围时，我们可W认为在电 网上产生了非期望的故障电弧，如果第S信号的值在阔值范围W下，则可W认为在电网没 有产生电弧或者产生了在容忍范围内的常规电弧(非故障电弧）。检测装置还可W具备一个 处理器412(MCU)来接收第S检测模块411输出的结果V〇uT_As，因为该结果VouT_As表征了第S 信号的大小值，所W处理器可W利用运个结果来完成第=信号和阔值的比较或是统计第= 信号在预设的时间段内超过阔值的次数。
[0051] 参见图3,第一检测模块211还至少包括可W对电流信号进行检测的一个差分放大 电路211，基于本申请的发明精神，差分放大电路211的放大倍数可W利用放大倍数控制模 块进行控制，另外考虑到将空屯、线圈所检测的信号能够及时传递给有源电力滤波器W避免 造成任何不必要的延迟，差分放大电路211检测到的信号用模拟量(而非常规的1/0二进制 码元数字量)输送给有源电力滤波器，为了与差分放大电路211实现对接，有源电力滤波器 对应用一个第五运算放大器A5实现差分模拟信号的接收。
[0052] 参见图3,放大电路211包括第一运算放大器Al和第二运算放大器A2,其中罗氏空 屯、线圈的两端DSA、DSB对应分别禪合到第一运算放大器的正相输入端Vm和第二运算放大 器A2的正相输入端ViN2。图3中线圈的DSA端和正相输入端Vin込间连接有电阻R21，W及线圈 的DSB端和正相输入端ViN2之间连接有电阻R22,同时还在第一运算放大器Al的正相输入端 ViNi和第二运算放大器A2的正相输入端ViN2之间连接有一个电容C21，当输入的信号频率较 低时，电容C21的容抗很大使差分放大电路的输入阻抗很高。参见图3,在第一运算放大器Al 的反相输入端(节点NI)和第二运算放大器A2的反相输入端(节点N2)之间连接有第一电阻 R25, W及在第一运算放大器Al的反相输入端和它的输出端Vouti之间连接有第二电阻R23， 和在第二运算放大器A2的反相输入端和它的输出端V0UT2之间连接有第二电阻R24,电阻R23 和R24的电阻值大小可W相同，但它们和R25的阻值可W相同也可W不同。
[0化3 ] 参见图3，较为粗略的计算情况下，输出端Vouti~VouT2之间的差分电压VouT2 - Vouti 大体上越等于(Vin2-Vini)X(1+2XR23/R25)，其中ViN2-Vm等于罗氏空屯、线圈两端DSA和 DSB两端之间的感应电压差，从而我们可W实现在第一运算放大器Al和第二运算放大器A2 各自的输出端Vom~VouT2之间，轻易的揃取到空屯、线圈两端DSA~DSB感测到的感应电压的 差分放大信号。图7是图3中差分电路的改善结构。
[0054] 参见图7,已知节点Nl和第一运算放大器Al的反相输入端相连，节点N2和第二运算 放大器A2的反相输入端相连，第一电阻R25连接在节点Nl和N2之间。可W获悉差分放大电路 211还包括一组或多组相互串联的电阻R26和开关器件S26,而且每一组串联的电阻R26和开 关器件S26均连接在第一和第二运算放大器Al~A2各自的反相输入端之间（即节点Nl~N2 之间），目的在于，我们希望放大电路211的整体增益或称放大倍数是可调的。节点Nl~N2之 间除了原本存在的第一电阻R25之外，当每一组相互串联的电阻R26和开关器件S26中的S26 接通时，便让该组中的电阻R26和第一电阻R25并联在节点Nl~N2之间。所W在节点Nl~N2 之间引入的有效状态的电阻R26(S26接通)越多，节点Nl~N2之间的并联总阻值就越小，反 之亦然，在节点Nl~N2之间舍去的电阻R26(S26断开)越多，节点Nl~N2之间的并联总阻值 就越大。开关S26的接通或关断可由图7中的处理器412输出的高低电平来驱动开关S26进行 切换。当需要增加差分放大电路211的放大倍数时，接通一个或多个开关器件S26W实现将 一个或多个该电阻R26和第一电阻R25予W并联。或者需要降低放大电路211的放大倍数时， 断开一个或多个开关器件S26W实现将一个或多个原本和第一电阻R25并联的电阻R26从放 大电路中浮置(floating)，浮置的电阻R26是高阻态。
[0055] 参见图4,有源滤波器APF中具有一个将第一检测模块211输出的差分模拟量转为 单端电压信号的第五运算放大器A5,图3中的差分放大电路211中两个运放各自输出端之间 输出的差分放大信号(V〇UT2 -Vouti )禪合到该第五运算放大器A5的正相输入端和反相输入 端。例如图3中的第二运算放大器A2的输出端V0UT2通过电阻R52禪合到第五运算放大器A5的 正相输入端Vinb,图3中的第一运算放大器Al的输出端Vouti通过电阻R51禪合到第五运算放 大器A5的反相输入端Vina,并在第五运算放大器A5的反相输入端和输出端之间连接有反馈 电阻R53,相当于第五运算放大器A5被配置成一个有源比例放大器。因此第五运算放大器A5 将该差分放大信号(VouT2 - Vouti )转为自身输出端输出的一个单端电压信号。有源滤波器APF 的第五运算放大器A5接收到的差分数据是高速模拟量，R31的阻值和R32可W相同或不同， 粗略计算差分电压V〇UT2 -V日UTl转换成第五运算放大器A5的单端电压信号约等于（V〇UT2 - V〇uti)XR33/R31。在其他的可选实施例，可W将一个参考电压VREF加载到第五运算放大器 A5的正相输入端Vinb，来使差分值VouT2 -VouTi略微向上抬升而更容易被感测。
[0056]参见图4,有源滤波器APF还包括可W使前级电路和后级电路实现电气隔离的隔离 禪合模块515,作为范例，隔离禪合模块515可W带有发光二极管和受光器件(如光敏半导体 管）相互配合来提供输出电流，隔离禪合模块515完成电信号一光信号一电信号的转换，起 到输入信号和输出信号的隔离作用。由于隔离禪合模块515的输入输出间互相隔离，电信号 传输具有单向性的特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。所W隔离禪合模块515 在传输信息中作为终端隔离元件可W大大提高信噪比。在本发明中隔离禪合模块515接收 第五运算放大器A5输出的单端电压信号，并且生成与第五运算放大器A5输出的单端电压信 号保持为线性关系的线性电流Ifollow。第五运算放大器A5作用至少有两个，第一是实现前后 级的电气隔离，第二则是形成跟随着第五运算放大器A5输出的单端电压信号变化而线性变 化的线性电流。
[0化7] 参见图4,有源滤波器APF还包括第六运算放大器A6,它将线性电流Ifollow转换还原 成最终期望得到的电压值。隔离禪合模块515输出的电流输出端禪合到与第六运算放大器 A6的反相输入端相连的一个节点N3,第六运算放大器A6的正相输入端接地且还在它的反相 输入端和输出间连接有电阻R54,虽然图中没有表示出来，电阻R54可W设置成可调电阻或 者直接和它串联一个可调电阻。第六运算放大器A6通过电阻R54将在该节点N3所吸收的线 性电流Ifollow转换成它输出的电压信号VouT-F。由于之前限定了线性电流Ifollow和第五运算放 大器A5输出的单端电压信号保持线性关系，则第六运算放大器A6输出的电压信号Vout-F也和 第五运算放大器A5输出的单端电压信号保持线性关系。作为优选项，还可W在第六运算放 大器A6的反相输入端和输出端之间连接一个补偿电容巧1，它与电阻R54并联，补偿电容巧1 用于改进电路稳定性和减小电路输出噪声及限制电路的工作带宽在约为10曲Z左右W内。 [005引参见图5，在第二检测模块311中，它从上述电流信息中侦测和提取具有第二频率 范围的第二信号，并转换成电流量Iset的形式予W输出，图中未示意出来电能质量分析仪可 W配置有的电流电压转换器用于将该电流量Iset还原成表征了第二信号的电压量。例如电 流电压转换器是一个电阻，电流量Iset流经运个电阻就会将其还原成电压，电网上的电能质 量(Power Quality)完全可W从运个被还原的电压波形上得W体现出来。其中第二检测模 块311的一个积分电路31IA包括一个第S运算放大器A3,它的正相输入端Vind通过一个电阻 R32禪合到该空屯、线圈的两端子DSA和DSB中的一者，其反相输入端Vinc通过一个电阻R31禪 合到该空屯、线圈的两端子DSA和DSB中的另一者。从而第S运算放大器A3可W从电流传感器 102的一对输出端W揃取到第二信号，另外还在第S运算放大器A3的反相输入端与输出端 之间连接有电容C31和连接有电阻R33,电阻R33和电容C31并联，并将第S运算放大器A3配 置形成一个积分器。参见图2和图5,第二检测模块311还包括有电压电流转换器（V/I conveder)311B，转换器311B用于接收第S运算放大器A3的输出电压，并将电压电流转换 器311B输出的该电压转换成电流量Iset予W输出。电能质量分析仪配置的电流电压转换器 (I/V conveder)611则负责将电压电流转换器311B输出的电流量Iset还原成电压值。电能 质量分析仪还可W对还原成的电压值采样和执行ADC模数转换，配套使用现场可编程口阵 列FPGA或数字信号处理DSP等元器件/工具依据采样的数据再现第二信号的大小。
[0059]参见图6,第=检测模块411具有一个带通滤波器，它包括禪合到该电流传感器102 的一个输出端子DSA的第一输入节点N4_i，还包括禪合到另一个输出端子DSB的第二输入节 点N4_2，第一输入节点N4_1和带通滤波器中的一个第四运算放大器A4的反相输入端之间串联 有一个第S电阻R4巧日一个第一电容C41，第S电阻R4巧日第一电容C41两者互连的位置设有 一个第一互连节点抓_3,第一互连节点N4_3与第四运算放大器A4的输出端之间连接有第二电 容C42,且第四运算放大器A4的反相输入端和输出端连接有第四电阻R43。从而第四运算放 大器A4被配置成带通滤波器。
[0060] 注意在第一互连节点N4_3与第二输入节点N4_2(该第二输入节点N4_2和第四运算放 大器A4的正相输入端直接禪合在一起）间连有电阻R42,另外第S电阻R41和第一电容C41两 者的具体位置是:第S电阻R41连接在第一输入节点N4_1和第一互连节点N4_3之间，第一电容 C41连接在第一互连节点N4_3和第四运算放大器A4的反相输入端之间。
[0061] 参见图6,作为可选项，还在第一输入节点N4_i和第二输入节点N4_2之间连接有类似 瞬态电压抑制器或放电管或压敏电阻运样的过压保护元件，W瞬态电压抑制器D41为范例， 它的阳极阴极方向在节点N4_谢节点N4_2之间虽然是任意的，也即阳极连到第一输入节点 N4_1时阴极连到第二输入节点N4_2,或者阳极连到第二输入节点N4_2阴极连到第一输入节点 N4_1，但在一个较佳的实施例中，我们选择后者。
[0062] 为了能够直观的理解带通滤波器对于电弧的甄别，它的几个参数如中屯、角频率 ?0和带宽BWW及品质因素 Q应当得到充分的阐释。仅仅为了便于分析而不对本发明的内容 做任何限制，假定电容C42和电容C41的电容值相对而言比较接近(例如C41的电容值是在电 容C42的电容值的基础上再上下浮动C42的50%，即C42±C42 X 50%)，在较为粗略的计算条 件下，带通滤波器的中屯、角频率《0基本满足W下函数关系式：
[0063]
[0064] 参见图8,带通滤波器还包括一组或多组相互串联的预设电阻R44和开关S44,每一 组串联的预设电阻R44和开关器件S44均连接在第四运算放大器A4的反相输入端和输出端 之间（它们串接后再和电阻R43并联）。当带通滤波器设为增加中屯、角频率《0的工作模式 时，一个或多个开关器件S44处于接通状态W将一个或多个该预设电阻R44和第四电阻R43 予W并联(第四运算放大器A4的反相输入端和输出端之间的并联总阻值降低）。或者是当带 通滤波器设置为降低中屯、角频率《 0的工作模式时，则一个或多个开关器件S44处于断开状 态W将一个或多个和第四电阻R43并联的预设电阻R44从带通滤波器中浮置(第四运算放大 器A4的反相输入端和输出端之间的并联总阻值增加）。开关S44的接通或关断可由图8中的 处理器412输出的高低电平来驱动开关S44进行切换。考虑到带宽BW= ?〇/Q，如果品质因素 Q设为预定值，则中屯、角频率《0的调节意味着带宽BW也对应被调节。或者反过来说，如果带 宽BW设为预定值，则中屯、角频率CO 0的调节意味着品质因素 Q也对应被调节。另外，滤波器的 另一个很重要的参数是通带中屯、中屯、角频率《0处的电压放大倍数Auo=-R43/(2R41)。如 果第四运算放大器A4的反相输入端和输出端之间的并联有R44,则上式中的阻值R43应该被 第四运算放大器A4的反相输入端和输出端之间的并联总阻值替换。
[0065] 带通滤波器中第六运算放大器A6产生输出结果VouT_As，检测装置具备的一个处理 器412还用来接收第=检测模块411输出的该结果VOUTAS，因为结果V〇UT_AS表征了侦测到的第 =信号的大小值，所W处理器412可W利用运个表征了第=信号的输出结果和阔值进行比 较，或是统计第=信号在预设的时间段内超过阔值的次数。例如，在第=信号超过某个预设 的阔值范围时，我们可W认为电网上产生了非期望的故障电弧，而如果第S信号的值在阔 值范围W下，则可W认为电网上产生了在容忍范围内的常规电弧。从而可W我们利用第= 信号作为判断电网中是否存在电弧提供依据。另外，如果在电网中存有电弧的情况下，第= 信号还作为判断电弧是正常电弧还是故障电弧的依据。一般而言，如果第=信号相对于参 考频谱的偏离量不超过阔值允许偏离量则确定为正常电弧，否则相对于参考频谱的偏离量 大于阔值允许偏离量则确定为非正常的故障电弧。为了避免或降低电弧的负面影响，应当 尽快的启动切断电弧源头的对策，因此本发明提供的电弧检测机制，可W尽可能快和可靠 地确定电弧，为电力系统的维护或监视工作人员提供了便利。
[0066] W上，通过说明和附图，给出了【具体实施方式】的特定结构的典型实施例，上述发明 提出了现有的较佳实施例，但运些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上 述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明 的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内 容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【主权项】
1. 一种检测装置，其特征在于，具有检测电网中电流信息的电流传感器，还包括： 第一检测模块，用于从该电流信息中侦测和提取具有第一频率范围的第一信号，第一 信号至少用作形成与它当中的谐波大小相等相位相反的注入到电网的补偿电流的计算依 据，以及第一信号至少还用作判断电网的电能质量的依据； 第二检测模块，用于从该电流信息中侦测和提取具有第二频率范围的第二信号，第二 频率范围比第一频率范围的频率高，第二信号至少用作判断电网的电能质量的依据； 第三检测模块，用于以带通滤波的方式从该电流信息中侦测和提取第三信号，第三信 号用来与预设的阈值进行比较或是统计它在预设的时间段内超过阈值的次数藉此来判断 它是否属于故障电弧。2. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一检测模块中具有一个差分放 大电路，其包括： 第一、第二运算放大器，它们各自的正相输入端分别親合到该电流传感器的一对输出 端以撷取第一信号，它们的反相输入端之间连接有第一电阻；以及 在第一和第二运算放大器各自的反相输入端和各自的输出端之间连接有第二电阻，藉 此在第一、第二运算放大器的输出端之间形成差分放大信号。3. 根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，该差分放大电路还包括一组或多组相 互串联的预设电阻和开关器件，每一组串联的预设电阻和开关器件均连接在第一、第二运 算放大器的反相输入端之间； 当所述差分放大电路设为增加放大倍数的工作模式时，一个或多个开关器件处于接通 状态以将一个或多个该预设电阻和第一电阻予以并联;或者 当所述差分放大电路设为降低放大倍数的工作模式时，一个或多个开关器件处于断开 状态以将一个或多个和第一电阻并联的预设电阻从所述差分放大电路中浮置。4. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第二检测模块具有一个积分电 路，其包括： 第三运算放大器，它的正相和反相输入端分别耦合到该电流传感器的一对输出端以撷 取第二信号，藉由第三运算放大器形成一个积分器。5. 根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述第二检测模块还包括电压电流转 换器，其用于接收所述积分电路的输出电压并将该电压转换成电流量予以输出。6. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第三检测模块具有一个带通滤波 器，它包括分别親合到该电流传感器的一对输出端的第一和第二输入节点： 第一输入节点和带通滤波器中的一个第四运算放大器的反相输入端之间串联有第三 电阻和第一电容，第三电阻和第一电容的第一互连节点处与第四运算放大器的输出端之间 连接有第二电容，且第四运算放大器的反相输入端和输出端连接有第四电阻；以及 第一互连节点与第二输入节点也即第四运算放大器的正相输入端间连有另一电阻。7. 根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，该带通滤波器还包括一组或多组相互 串联的预设电阻和开关器件，每一组串联的预设电阻和开关器件均连接在第四运算放大器 的反相输入端和输出端之间； 当所述带通滤波器设为增加中心角频率的工作模式时，一个或多个开关器件处于接通 状态以将一个或多个该预设电阻和第四电阻予以并联;或者 当所述带通滤波器设为降低中心角频率的工作模式时，一个或多个开关器件处于断开 状态以将一个或多个和第四电阻并联的预设电阻从所述带通滤波器中浮置。8. 根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，第一和第二输入节点之间连接有过压 保护元件，过压保护元件是瞬态电压抑制器、放电管、压敏电阻中之一或它们的组合。9. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，第一信号至少包括工频信息和谐波分 量信息，第二信号至少包括比工频频率更高的瞬态电流信息。10. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述电流传感器是罗氏空心线圈电 流传感器。11. 根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括报警输出模块，一旦报警输出 模块监控到第三信号超过预设的阈值或在预设的时间段内第三信号超过阈值的次数不在 指定的数值范围内时，引发该报警输出模块输出指示信号来表征第三信号属于故障电弧， 并进一步触发接收该指示信号的预警装置产生报警信息。12. -种和如权利要求1所述的检测装置配套使用的有源电力滤波器，其特征在于，用 于产生与第一信号中谐波大小相等相位相反的补偿电流来注入电网。13. 根据权利要求12所述的有源电力滤波器，其特征在于，包括： 一个将第一检测模块输出的差分模拟量转为单端电压信号的第五运算放大器； 一个执行单向传输信号的隔离耦合模块，用于接收该单端电压信号，并输出跟随该单 端电压信号的变化而线性变化的线性电流； 一个第六运算放大器，其正相输入端接地且在其反相输入端和输出间连接有电阻，用 于将该线性电流转换成其输出端的与该单端电压信号成线性关系的电压信号。14. 一种和如权利要求1所述的检测装置配套使用的电能质量分析仪，其特征在于，包 括一个电流电压转换器，第二检测模块将第二信号转换成电流量的形式予以输出，电能质 量分析仪的电流电压转换器将该电流量还原成表征了第二信号的电压量;以及 第一信号为电能质量分析仪评判电流的工频与谐波质量提供判断依据，第二信号为电 能质量分析仪衡量瞬态电流信息提供判断依据。15. -种电弧检测装置，其特征在于，利用罗氏线圈传感器检测电网中的电流信息，并 且还包括一个滤波器以从该电流信息中侦测和提取一个预设信号，该预设信号用于与预设 的阈值进行比较或是统计该预设信号在预设的时间段内超过阈值的次数藉此判断它是否 属于故障电弧;其中 该滤波器具有分别耦合到罗氏线圈传感器的一组输出端的第一和第二输入节点； 第一输入节点和滤波器中的一个运算放大器的反相输入端之间串联有一个电阻和一 个电容，该电阻和电容间的互连节点与该运算放大器的输出端之间连接有另一电容，且该 运算放大器的反相输入端和输出端连接有另一电阻；以及 该互连节点与第二输入节点也即运算放大器的正相输入端间还连有一个电阻； 从而在该运算放大器的输出端产生表征了该预设信号的电压信号。16. 根据权利要求15所述的电弧检测装置，其特征在于，该滤波器还包括一组或多组相 互串联的预设电阻和开关器件，每一组串联的预设电阻和开关器件均连接在该运算放大器 的反相输入端和输出端之间； 当所述滤波器设置为增加中心角频率的工作模式时，一个或多个开关器件处于接通状 态以将一个或多个该预设电阻并联在运算放大器的反相输入端和输出端之间;或者 当所述滤波器设置为降低中心角频率的工作模式时，一个或多个开关器件处于断开状 态以将一个或多个预设电阻从该运算放大器的反相输入端和输出端之间浮置。17.根据权利要求15所述的电弧检测装置，其特征在于，还包括报警输出模块，一旦报 警输出模块监控到第三信号超过预设的阈值或在预设的时间段内第三信号超过阈值的次 数不在指定的数值范围内时，引发该报警输出模块输出有效的指示信号来表征第三信号属 于故障电弧，并进一步触发接收该指示信号的预警装置产生报警信息。
【文档编号】G01R31/00GK105954624SQ201610430657
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】张永, 应剑东
【申请人】丰郅(上海)新能源科技有限公司