故障电弧简单来说就是坏电弧,电弧是一种气体放电现象,是电流通过空气时产生的瞬时火花,是高温高导电的游离气体,电弧故障探测器的产生可以分为好电弧和坏电弧(故障电弧)。 好弧不仅是指电机旋转产生的电弧,摩擦毛衣或拔掉开关产生的电弧也是好弧。 故障电弧通常是由电线等的电气绝缘老化、破损、空气湿气等引起的气体破坏、或电气连接松动等引起的。
电弧故障探测器还根据电弧产生的位置分为串联故障电弧、并联故障电弧、接地故障电弧,电弧故障探测器的特点是温度高、电流相对小、持续时间短,但出现击穿点时频繁出现。 发生故障的电弧会产生大量的热量,容易引起火灾。 因此,故障电弧的监测尤为重要。
电弧故障探测器的识别方法:
1 )电弧波形特性引起的)通过判断电流波形导数及累积电弧周期是否均超过设定的阈值来识别电弧故障。
2 )故障电弧检测器检测电流信号,高频部分能量突变识别电弧,并通过检测电弧次数识别电弧故障。
3 )采用高频小波变换:对负载电流进行高频采样,计算过零离散小波系数。 判断是否与低频电流过零信号一起满足阈值。
4 )采用傅里叶变换:采用短时傅里叶变换分析采样信号基波分量、奇次和偶次谐波分量的变化。 提取并判断串联电弧故障的特征。
5 )采用时频分析:故障电弧检测仪基于反映电流突变的高低脉冲引起的延迟衰减时间差异。 以高于阈值和低于阈值的时间段作为判断依据。
6 )采用高频信号比较:判断周期性产生的高频电流是否与普通开关弧相区别,检测频谱范围是否与电力、电子元器件等应用产生的普通高频谐波相区别。
7 )采用电弧波长切换:故障电弧探测器将接收到的电弧光中的紫外光转换为可见光。 从光电转换器转换为触发信号。
目前,许多严重的火灾事故只由线路内低于额定电流或预计短路电流的故障电弧引起。 工业、民用等领域存在故障电弧,电弧故障探测器电弧瞬时能量大,对设备、人员危害大,但现有的断路器、熔断器等保护装置只能监测和保护过流、短路等情况,无益于故障电弧的监测。 因此,电弧监测与保护的需求迫切,意义重大,既有社会效益,也有经济效益,其应用领域非常广泛。