低压直流电弧检测与分断技术研究综述

低压直流电弧精准检测与快速分断技术是保障低压直流配用电系统安全、稳定、可靠运行的关键。首先综述轨道交通新场景下发展的直流故障电弧检测技术,分析多类基于时频域特征构建算法和基于机器学习的智能模型设计方式,介绍采用电磁、电流信号等特征的多种直流故障电弧定位技术。其次综述面向低压直流系统的快速分断技术,概述传统机械断路器开断方法,介绍基于电力电子器件发展的混合式断路器和固态断路器研究进展。最终提出低压电器设计领域发展方向,以期为相关研究人员提供参考。

解析UL标准关于AFCI误动作的测试试验

介绍了电弧故障断路器相关概念,重点介绍UL 1699标准关于AFCI误动作测试的项目、方法及原则。选取常见的误动作试验,与阻性故障电弧进行对比分析,提出区分故障电弧与干扰源的方法,从而提高判断故障的准确性。

AFCI技术在家用空调控制器上的应用

本文介绍了AFCI技术的背景、故障电弧的特征、AFCI技术的保护机理。列举出家用空调在安装及日常使用中不可回避的问题,针对这些问题提出AFCI技术在家用空调控制器上应用的设计思路,给出一个AFCI技术在家用空调控制器上应用的方法。该方法成本低,且可靠性强。

串联电弧故障信号的时频特征分析

针对串联电弧故障,依据美国UL 1699标准搭建了串联电弧试验平台。在此基础上,结合不同负载,对串联电弧的电流信号进行时域和频域特征分析。提出了一种基于短时傅里叶变换的串联电弧分析方法,得到电弧电流信号奇次、偶次谐波时的—频二维图像。试验结果表明,该方法能有效提取串联电弧故障电流的时频特征,实现故障的实时检测。

低压串联故障电弧的识别方法

以低压串联故障电弧为研究对象,采集了几种常见用电设备单独及混合运行时的电流波形,采用Matlab软件对电流波形进行离散傅里叶变换(DFT),提出了基于谐波分量相对变化系数的低压串联故障电弧识别方法。仿真结果表明,设计方法能有效识别故障电弧的发生,为故障电弧断路器的研究提供参考。

低压电器智能化的新技术

介绍了近年来低压电器智能化的一些新动向和新技术,包括断路器智能脱扣器的新算法和新技术、智能接触器的新动向、电弧故障断路器的智能化检测技术。

智能化低压故障电弧的检测技术分析

低压故障电弧产生持续燃弧是诱发电气火灾的最重要原因之一.因此,减少低压电器故障电弧产生的危害性,最有效的方式是通过故障电弧保护装置减少切断电源前故障电弧持续存在时间.在简要介绍了低压电弧故障断路器(AFCI)的基本工作原理与应用的基础上,提出了对故障电弧的检测、控制精度与效率是影响低压电弧故障断路器性能的关键与核心.随后重点阐述了故障电弧检测的方法与技术手段,以及智能化检测与控制的研究进展.最后对智能化低压电弧故障断路器应用进一步智能化发展方向进行了展望.

基于小波系数均差值的低压电弧故障诊断方法

随着电力电子技术在低压领域的广泛应用,一些电器负载正常工作时的电压电流特性与故障电弧的典型特性相似,现有的小波变换故障检测方法难以区分故障电弧和特殊负载正常工作时的相似电弧,文章提出一种基于多分辨率分析的快速小波变换检测故障电弧的新方法。文中方法对负载电流采样数据运用Mallat算法进行多尺度分解,将重构后的小波高频系数的均值及差值作为判据,对多种类型的负载在故障和正常运行条件下的电流特性进行分析验证。结果表明:该检测方法能准确区分故障电弧和相似电弧,辨别特殊负载的能力增强,低压供配电系统中电弧故障断路器故障诊断的准确率提高。与现有方法相比,文中方法具有计算简单、诊断可靠性高等特点。

电弧故障识别及保护的新技术

介绍了电弧故障的产生机理和特征,及国外有关电弧故障检测和判别方法。分析了近年来电弧故障保护产品的概况,包括电弧故障断路器的组成原理,电弧故障信号的检测方法和要求,电弧故障识别和判定方法及国外最新专利技术。

故障电弧断路器测试平台的设计与研究

介绍了故障电弧断路器(AFCI)测试平台的硬件和软件的构成,并利用实例对现有AFCI设备的故障电弧检测能力从反应时间、检测范围、检测精度等多个角度进行综合分析。分析结果表明,AFCI测试平台能够很好地对AFCI设备进行多角度的质量评价,同时能为AFCI设备投入实用奠定很好的基础。

基于小波变换的故障电弧断路器设计

故障电弧是引起电气火灾的主要原因之一,故障电弧断电保护作为一项较新的电路保护技术,能较好地防止因故障电弧而引发的火灾.通过分析故障电弧特征信号,提出了一种故障电弧检测方法,设计了故障电弧断路器的硬件和软件.利用电流互感器采集电流信号,经滤波处理后送入MCU,利用Daubechies 4阶小波变换对检测到的电流信号进行处理分析,判断有无故障电弧产生并做出相应处理.经试验分析,表明该设计是有效的,该故障电弧断路器同时具有漏电保护功能,具有识别率高、误动作率低等特点,可最大限度地保护供电系统、用电设备和人员的安全.

电弧故障保护装置的分析

介绍了故障电弧类型和产生原因,阐述了故障电弧形成的过程,分析了故障电弧能量与电弧电流的关系,提出了故障电弧的频率范围以及判别故障电弧的方法等。对电弧故障保护装置的研究有一定参考价值。

低压电弧故障防护技术研究与发展趋势

电弧故障断路器作为识别和切断低压故障电弧的有效装置,是低压配电网安全防护系统的重要环节,引起了业界的广泛关注。概述了低压故障电弧的固有特征,并从其基本特征的角度出发,分析了电弧故障断路器的动作特性和保护性能。讨论了电弧建模仿真分析、物理特性检测、时频特性检测和智能计算方法等4类低压电弧故障检测识别技术,阐述了多层级电弧故障保护策略和直流故障电弧检测应用于智能电网的最新进展。结合微电网和智能配电网的技术需求,展望了未来低压电弧故障防护装置智能化、集成化和信息化的发展趋势。

一种新型电弧故障断路器的研究

介绍了电弧在低压电路中产生的原因,使用电弧发生器复现了串联电路电弧发生时的情况,实测出电弧电流波形,从时域和频域两方面分析了电弧波形的特性。结合现有电弧故障断路器的检测原理,提出了一种基于频域算法的电弧检测新理念,并简述了该新型电弧故障断路器的检测原理。最后,阐述了电弧故障断路器的未来发展趋势。

基于Hilbert-Huang变换与支持向量机的故障电弧检测研究

随着国内用电设备增多,电气火灾的发生率也有所升高,故障电弧检测的研究成为当今热点。本文提出一种Hilbert-Huang变换与支持向量机相结合的方法,其中采用Hilbert-Huang变换对不同负载电流波形进行时域分解,从而提取各模态分量的特征值。然后采用支持向量机的自适应分类方法,通过学习不同负载下Hilbert-Huang变换得到的特征值,自适应地区分正常运行状态与故障电弧运行状态。本文以调光灯、电吹风高档、电吹风低档、电风扇和电水壶等5种类型的常用负载作为研究对象,验证算法的正确性。

一种新型碳化路径试验装置

研制了一款新型碳化路径试验装置。在大量试验波形采集的基础上,建立了波形数据库,并设计了波形发生模块。波形发生模块能够很好地重现试验电压、电流波形。通过试验验证,装置自动化程度高、操作方便、安全可靠,大幅度提高了试验效率。

压气缸压气不足SF_(6)断路器开断电流后气体分解产物特性研究

本文通过建模仿真模拟了压气不足缺陷下压气缸内气压的变化,并与压气缸正常情况下进行了对比,确定了压气不足缺陷的设置方法;以40.5 kV SF_(6)断路器为试品,设置了断路器压气缸压气不足缺陷,在电流开断后对气体分解产物特性进行实验研究,将实验结果与正常情况下进行对比。研究结果表明:在压气不足进行开断时,气缸内外气压差下降为原有的42%;在压气缸压气不足下,检测到分解产物有CO、CO_(2)、CS_(2)、SO_(2)、SOF 2,分解产物含量随着燃弧能量的增加而增加,分解产物CO_(2)、CS_(2)、SO_(2)、SOF 2在1.5 h左右达到最大值,在6 h时基本达到稳定值,CO含量在达到最大值后变化基本不大,压气不足时检测到的CO、SO_(2)含量比压气缸正常时的含量低,以上可为SF_(6)电气设备的状态评估和故障诊断提供指导。

电弧故障断路器UL标准研究

介绍了UL 1699《电弧故障断路器》的主要内容及术语。UL 1699标准中核心的三大试验内容,包括电弧故障检测试验、误脱扣试验、操作抑制试验。

电弧故障检测的分析和研究

介绍了电弧故障检测的基本原理。分析了电弧故障检测技术的现状、难点及其技术应用。通过对串联电弧故障波形和并联电弧故障波形特征的研究,提出了电弧频谱分析方法,既有助于电弧特征的研究,又有助于提高电弧故障检测的可靠性,是电弧故障检测的有力手段。

低压配电线路中的电弧故障与防控

对低压配电线路中的电弧故障进行分析,并对国内外相关标准、保护电器发展情况、电弧故障定位技术进行介绍,阐述对低压配电线路电弧故障防控的重要性。