自适应电弧故障检测跳闸判决缓存器制造技术

一种自主自适应电弧故障检测设备，包括用于存储在一段时间内在电路上所检测的电弧故障跳闸事件的数据的存储器。该设备还包括处理器，与该存储器通信，用于基于与最新所检测的电弧故障跳闸事件类型相同的跳闸事件已发生的次数确定最新所检测的电弧故障跳闸事件是否是不需要的跳闸事件，并且如果最新所检测的电弧故障跳闸事件被确定为是不需要的跳闸事件，则阻止电路的断开。该存储器可以存储数据，诸如所感测的或计算的定义所检测的电弧故障跳闸事件的特征的电特性参数以及在一段时间存储的跳闸事件已发生的次数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】自适应电弧故障检测跳闸判决缓存器领域本公开涉及电弧故障检测领域，并且更具体地，涉及用于提高电弧故障检测设备中的对有害的跳闸的抗干扰性的方法。背景电弧故障检测设备用来检测电路上的危险电弧事件，以及作为响应，以跳闸电路断续器以及移除用于电路的电源。这些检测设备包括分支电路、插座电路和组合电弧故障电路断续器(AFCI)。电弧故障检测是概率性确定。因此，电弧故障检测设备可能经受不需要的跳闸，诸如有害的跳闸或误判(false positive)跳闸，这是给用户带来的不便，或者更坏。在过去的十年，已对在电弧故障检测设备中使用的检测算法做出了改进，以增加对不需要的跳闸的抗干扰性。然而，随着时间的推移，将有可能出现当前的检测算法没有解决的新的不需要的跳闸情形。鉴于电弧故障检测设备被预计将有数十年的安装使用期，它可能在其使用期限内遇到不可预见的负载以及负载组合，这可能引起不需要的跳闸。概述本公开提供一种自适应电弧故障检测设备和方法，其通过存储和评估在一段时间内在电路上所检测的电弧故障跳闸事件的数据来识别并且过滤不需要的电弧故障跳闸事件(例如，有害的跳闸或误判跳闸事件)。电弧故障的检测是概率性确定。换言之，危险的电弧故障是随机的、杂乱无章的事件，并且因此，经常发生的电弧故障跳闸事件可能(大概)是不需要的跳闸事件。相应地，自适应电弧故障检测设备和方法能够基于与检测到的电弧故障跳闸事件类型相同的跳闸事件已发生的次数确定检测到的电弧故障跳闸事件是否是不需要的跳闸事件。当检测到的电弧故障跳闸事件被确定为是不需要的跳闸事件时，电路的断开被阻止。这种自适应检测方法解决不可预见的不需要的跳闸，并且可以没有任何人为的交互而被实现以削减有害的跳闸现象。在另外的实施例中，存储器被用来存储检测到的电弧故障跳闸事件的数据。所存储的数据可以包括所感测的或计算的表示所检测的电弧故障跳闸事件的特征的电特性参数(即，特征数据)。所存储的数据还可以包括检测到的特定类型的电弧故障跳闸事件已发生的次数。存储器可以存储有限数量的跳闸事件。其结果是，随着新的跳闸事件被检测，先前的跳闸事件的数据可以从存储器中被删除。下面讨论此数据存储方案的各种好处。附图简述各种示例性实施例的描述结合附图被解释，在其中:图1示出根据本公开的实施例的示例性自适应电弧故障检测设备的框图；图2是根据本公开的实施例的用于实现自适应电弧故障检测的示例性过程的流程图；图3是根据本公开的实施例的将所检测的电弧故障跳闸事件存储为单个事件项的示例性数据存储实现；图4是根据本公开的另外的实施例的用于将所检测的电弧故障跳闸事件存储为匹配事件项的示例性数据存储实现；以及图5是根据本公开的另一实施例的用于存储所检测的电弧故障跳闸事件的示例性混合数据存储实现。详细描述根据各种公开的实施例，提供了一种自适应电弧故障检测设备和方法，其识别并且过滤不需要的电弧故障跳闸事件，诸如有害的跳闸或误判跳闸事件。图1示出示例性自适应电弧故障检测设备100的框图。如图1中所示，电弧故障检测设备100监测AC电路10上的电特性，并且响应于电弧故障跳闸事件的检测而经由电路断续器120断开到电路10的电流。电路10包括线路导体12、零线14和负载16。穿过电路10的负载可以根据哪些设备连接到电路10而变化。电路断续器120，诸如断路器的可分离触点，可以包括跳闸螺线管和闩锁。电弧故障检测设备100包括多个传感器102、包括内部存储器112的处理器110和存储器130。设备100可以从电路10吸取电力并且采用备用电源，诸如电池(未示出)。电弧故障检测设备100可以是任何类型的AFCI。传感器102监测或感测电路10和负载16的电特性，并且将信号输出到处理器110。电特性可以包括通过电路10的电压、高频分量、电流或电流的变化率(di/dt)。传感器102还可以包括，或被连接到，用于在输出到处理器110之前处理所感测的数据的信号调节电路、阈值检测器、滤波器和模数转换器。处理器110与存储器112和存储器130通信。处理器110是一种处理系统，诸如微控制器(多个)或微处理器(多个)，其控制电弧故障检测设备100的操作。例如，处理器110基于与所检测的电弧故障跳闸事件类型相同的跳闸事件已发生的次数确定在电路10上所检测的电弧故障跳闸事件是否是不需要的跳闸事件。当所检测的电弧故障跳闸事件被确定为是不需要的跳闸事件时，处理器110阻止电路断续器120断开到电路10的电流。否则处理器110允许电路断续器120断开到电路10的电流。存储器112和存储器130(统称为“存储器”)存储计算机可执行代码或程序，其在由处理器110执行时，控制电弧故障检测设备100的操作。存储器还包括存储所检测的电弧故障跳闸事件的数据项，并且可以是先入先出(FIFO)缓存器的跳闸判决缓存器，作为存储器112的部分或与存储器112分开。用于跳闸事件的数据项可以包括用于事件的标识符、该事件的时间戳、定义事件的特征(例如，特征数据)的一个或多个所感测的或计算的电特性参数、标识该事件类型已发生的次数或者与其它事件有关的参数的匹配变量。分配给跳闸判决缓存器的存储空间可以被限制为数据项的预定数量。其结果是，当缓存器是满的时，数据项被从跳闸缓存器移除(或删除)，以允许新的数据项的存储。被移除的数据项可以是跳闸事件的最早的数据项、最早的跳闸事件的数据项或者具有最少匹配的跳闸事件的数据项。存储器可以是易失性或非易失性存储器。跳闸判决缓存器提供了许多好处。首先，任何所检测的电弧故障跳闸事件至少第一次总是被断开以提供保护并通知给用户，而不管跳闸事件是否是危险的。仅当不需要的跳闸仍然存在时，其是不便的。最终，与跳闸判决缓存器组合的电弧故障检测设备100将由于不危险的跳闸事件阻止电路断开。其次，如果跳闸判决缓存器存储有限数量的数据项，随着新的跳闸事件被检测并且被存储，存储在缓存器中的危险跳闸事件最终将从缓存器移除。以这种方式，如果危险事件是在未来再次被检测，电弧故障检测设备100将断开电路10。下面参照图3至图5进一步详细地讨论各种示例性的数据存储实现。图2是根据实施例的用于实现自适应电弧故障检测的示例性过程200的流程图。为了解释的目的，过程200是参考图1中电弧故障检测设备100的处理器110和其他组件进行讨论的。在参考202处，处理器110通过采样与通过传感器102监测的电路的电特性参数有关的数据来开始数据采集周期。参数可以包括电流、电压、高频分量和电流的变化率。数据采样可以经由被保护的电路的电流和电压的模数转换器(ADC)的采样来进行。电流和电压可以在被采样之前进行调节。采集周期的开始可以是基于时间的，诸如半线路周期(120赫兹)，或者基于事件的。在参考204处，处理器110开始处理所采集的数据。一旦数据可用，数据处理可以开始，即使数据还没有被全部采集。该数据处理可以包括跟踪最小/最大值、累加，对于阈值被超过次数的计数以及对于频率分量的监测。在参考206处，处理器110在数据采集周期完成时结束采集数据。这标志着当在处理器110就电弧故障跳闸事件是否已发生做出判定之前最后的数据被采集时的点。在参考208处，处理器110完成所采集的数据的数据处理。在参考210处，处理器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应电弧故障检测设备，包括：存储器，其配置成存储一段时间内在电路上检测到的电弧故障跳闸事件的数据；处理器，其与所述存储器通信，所述处理器被配置成：基于与最新检测到的电弧故障跳闸事件类型相同的跳闸事件已发生的次数，确定所述最新检测到的电弧故障跳闸事件是否是不需要的跳闸事件，以及如果所述最新检测到的电弧故障跳闸事件被确定为是不需要的跳闸事件，则阻止所述电路的断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米·D·施罗德，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US