一种新型的故障电弧检测装置制造方法
【专利摘要】一种新型的故障电弧检测装置，包括50kHz巴特沃斯高通滤波模块、整流模块和单片机识别模块。当有故障电弧产生时，故障电弧电流通过一个截止频率为所述的50kHz的巴特沃斯高通滤波模块后低频信号被全部滤除掉，此时所剩下高频信号用示波器观察会发现许多正负半周皆有的窄脉冲。由于其幅值很小且单片机无法识别负电压，所以需要对脉冲信号进行放大和整流。在所述的高通滤波环节把高频信号放大到单片机可以识别的范围，经过所述的整流模块将交流脉冲信号整流为直流脉冲信号，把直流脉冲信号通过比较器输入到所述的单片机识别模块的外部中断口，通过外部中断的发生与否判断是否产生故障电弧。
【专利说明】—种新型的故障电弧检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于故障检测【技术领域】，涉及一种新型的故障电弧检测装置。
【背景技术】
[0002]故障电弧放电过程会伴随着光、热、声音和电磁辐射等。基于以上特性，通常的故障电弧检测方法是通过在燃弧点附近设置相应的传感器检测来故障电弧产生的热量、电磁辐射以及噪声等物理特性，只有当三种传感器都检测到故障信号时，系统才会认为线路中发生了故障电弧，且考虑到后期的故障维修，该装置还在4个不同位置设置了 PZM装置来定位故障电弧发生的位置。但由于采用了大量传感器，且为了保证检测的准确性，这些传感器在位置上都有严格要求，这就造成了整个设备的体积过大，重量增加，且无法在较长的线路中使用，诸多限制使该类装置无法满故障电弧保护装置的要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的的故障电弧检测装置，能够准确的判断是否有电弧发生，使硬件电路更简单化、模块化、集成化且可靠性高。
[0004]在频域上，故障电弧发生时，在1kHz到10kHz的频率范围内，电流中所含有的高次谐波分量会明显增多。基于这个现象，可以把高频成分含量的变化作为故障电弧识别的依据，根据检测到一定数目的高频信号来判断是否有故障电弧的发生。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种新型的故障电弧检测装置，主要包括50kHz巴特沃斯高通滤波模块、整流模块和单片机识别模块。当有故障电弧产生时，故障电弧电流通过一个截止频率为所述的50kHz的巴特沃斯高通滤波器后低频信号被全部滤除掉，此时所剩下高频信号用示波器观察会发现许多正负半周皆有的窄脉冲。由于其幅值很小且单片机无法识别负电压，所以需要对脉冲信号进行放大和整流。在所述的高通滤波环节把高频信号放大到单片机可以识别的范围，经过所述的整流模块将交流脉冲信号整流为直流脉冲信号，把直流脉冲信号通过比较器输入到所述的单片机识别模块的外部中断口，通过外部中断的发生与否判断是否产生故障电弧。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本实施例的原理框图。
[0007]图2是高通滤波器和整流电路的硬件电路图。
[0008]图3是单片机识别模块硬件电路图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例及其附图对本实用新型再作描述。
[0010]参见图1，本实施例的原理框图。包括50kHz巴特沃斯高通滤波模块、整流模块和单片机识别模块。故障电弧电流经过高通滤波电路后，得到正负半周皆有的高频脉冲信号，所述的整流模块将脉冲信号整流为直流脉冲信号，把直流脉冲信号输入到所述的单片机识别模块后，单片机就可以检测是否产生故障电弧。
[0011]参见图2，是高通滤波器和整流电路的硬件电路图。IN端为原始故障电弧电流信号输入端，经过电阻电容和运算放大器组成的二阶巴特沃斯高通滤波器后，就得到了交流窄脉冲信号。电阻Rl和R2可以控制50kHz巴特沃斯高通滤波模块对信号的增益倍数，增益倍数的大小为(1+R2/R1)。其后是由四个整流二极管所构成的整流桥，交流窄脉冲经过整流桥后就变成了单片机可以识别的直流脉冲。
[0012]参见图3，是单片机识别模块的硬件电路图。OUTl端要接入到比较器的输入端，比较器的输出0UT2再接入到单片机的外部中断引脚，这样每产生一次窄脉冲，单片机就会检测到一次外部中断，从而间接知道是否有故障电弧产生。
【权利要求】
1.一种新型的故障电弧检测装置，其特征是:主要包括50kHz巴特沃斯高通滤波模块、整流模块和单片机识别模块；其特征在于:所述的50kHz巴特沃斯高通滤波模块由电阻电容和运算放大器组成，故障电弧电流经过所述的50kHz巴特沃斯高通滤波模块滤除掉低频成分，得到正负半周皆有的高频脉冲信号，所述的电阻Rl和R2可以控制所述的50kHz巴特沃斯高通滤波模块对信号的增益倍数，所述的运算放大器把信号进行放大；整流模块主要由四个整流二极管构成，所述的整流模块将交流脉冲信号整流为直流脉冲信号；所述的单片机识别模块由比较器和单片机组成，OUTl端接到比较器的输入端，比较器的输出0UT2再接入到单片机的外部中断引脚，每产生一次窄脉冲，单片机就会检测到一次外部中断，从而判断是否有故障电弧产生。
【文档编号】G01R31/12GK204028283SQ201420289385
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月31日 优先权日:2014年5月31日
【发明者】周格伊, 刘兵, 刘帅, 刘凯霞 申请人:浙江合极电气科技有限公司