本发明专利技术的检测装置（１）包括：包含多个类别的数据库（１０），其中第一类与电晕放电阶段有关；组件（５），包含测量电缆（２）上的电流和电压用的装置、对所述测量进行滤波用的装置和对滤波后的测量结果进行数字化并形成两个数字化数据段的装置；以及组件（８），包含对两段（数据）中的每段进行多个函数计算来形成形状矢量的装置、利用数据库（１０）确定所述形状矢量的类别的装置和由此推断电弧现象存在或不存在的装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检测电缆(例如，作为一束电缆之组成部分的一条电缆)上的电弧现象用的方法和装置。
技术介绍
已知电弧现象是配送交流或直流电能用的电缆由腐蚀性环境(空气中的水份、发霉、磨损、连接端子的振动、温度变化、剪切等)引起的绝缘套缓慢退化的结果。该电弧现象分为能量逐渐增大的四个连续阶段-对应于该现象初生的电晕放电阶段；-单交变导通阶段，与电介质击穿对应，强度增大；-双交变导通阶段；以及-电弧起痕(英语为Arc Tracking)阶段。该最后的阶段是有限强度的放电沿着电缆传播的阶段，可能导致一束电缆由于电缆绝缘套碳化而部分或整体破坏。除电缆绝缘退化作用之外，连接松脱和电缆磨损同样容易酿成电弧的出现。
技术实现思路
本专利技术的目的是检测电弧现象，以能够避免上述的有害后果。已知称为热断路器的防护装置，提供所谓的“过流”保护。尽管如此，若所连接的负载消耗的能量超过其标称值便保护电源电缆的通常的热断路器，不适宜用来对电弧现象起保护作用，因为在电网上出现并传播的电弧放电现象强度低，这样低的强度不足触发所述热断路器。本专利技术的目的是克服这些缺点。本专利技术涉及至少一条电缆上，例如，在作为一束电缆的组成部分的一条电缆上尽早且以特别有效的方式检测出电弧现象。为此，按照本专利技术，所述方法值得注意之处在于A)在预备步骤，确定一个数据库，包括多个附属类别，包括与要检测出来的电晕放电阶段有关的第一类；和至少一个与很可能干扰该检测过程的现象有关的第二类；以及B)在一个后续检测步骤中，依次a)在采集阶段α)直接对所述电缆进行电流和电压测量；β)对这样获得的所述电流和电压测量进行滤波；以及γ)对这样滤波后的测量结果进行数字化，以形成两段分别与电流和电压有关的数字化数据；以及b)在后续处理阶段α)对所述各段中的每个都进行多个特定函数处理，每个都生成一个标量，与电流有关的标量值组形成第一矢量，而与电压有关的标量值组形成第二矢量；β)借助于所述数据库和从所述第一和第二矢量获得的并代表进行的测量的形状矢量，确定所述形状矢量归属的类；以及γ)得出结论·所述归属的类代表与电晕放电阶段有关的所述第一类，则电弧现象存在；·否则，电弧现象不存在。这样，由于本专利技术，有可能有效地检测在任何类型的电缆或电缆束上，特别是安装在飞机(例如客机)上的电缆或电缆束上出现的电弧现象。另外，通过检测电晕放电阶段，有可能电弧现象一出现(正如上面所指出的，该电晕放电阶段对应于电弧现象的初始)就检测出来，使得有可能及时地采取所有必要的措施，来防止电弧起痕(“ArcTracking”)和上述的有害后果。还应指出，本专利技术的保护可以与通常的″过流″热保护一同提供。本专利技术所考虑的电晕放电阶段的特征是-低能量；-与电网频率分开且无关的高频频带；-随机的振幅、频率和周期；以及-同时影响电压和电流。电晕放电阶段的检测是复杂的，特别是因为其随机特性。另外，在航空环境下，亦即，当处于监视下的电缆安装在飞行器上时，它们受到众多的高强度外部电磁侵袭(雷电)和低强度电磁侵袭(与雷达场的耦合)。因为电晕放电现象是低强度的，电磁侵袭可能使检测质量和可靠性下降，并造成不适时的触发。另外，每条电缆向产生畸变和高频谐波的非线性负载(计算机、着陆灯等)供电，这同样会潜在地污染检测过程。可是，由于本专利技术，通过考虑很可能干扰该检测过程的现象(特别是电磁现象和负载)归属的类别，并通过将电晕放电与这些干扰现象区分开，有可能消除这些风险。在一特定实施例中-在步骤B.a.α，同步地进行电流和电压测量，以维持电流和电压之间的相位关系；和/或-在步骤B.a.β进行带通滤波，以消除与电网有关的信息；和/或-用于步骤B.b.β的特定函数之目的在于提取具解释能力的信号主分量(形状矢量)，以与所述数据库进行比较；和/或-所述形状矢量通过将所述第一和第二矢量结合而获得，在一优选实施例中，在步骤B.b.β，计算所述形状矢量归属于所述数据库的各种类别的概率，在步骤B.b.γ，若至少以下条件得到满足，则得出存在电弧现象的结论属于所述第一类的概率高于这样确定的各种概率。在这种情况下，该归属概率最好借助于贝叶斯决策确定。另外，最好在步骤B.b.γ，若还满足以下条件，则得出电弧现象存在的结论-属于所述第一类的概率高于模糊阈；-概率密度大于一个预定值；以及-马哈朗诺比斯距离小于一个预定值。另外，在步骤B.b.β中，最好-所述形状矢量投影入子空间，以获得代表数目减少的主分量数的代表点；以及-将该点投影进代表该数据库的各类别的空间，以获得代表该形状矢量的该点的相应的归属概率。另一方面，所述数据库最好在所述预备步骤通过训练过程而形成。所述数据库最好从存在想要构成类别的各种现象的电缆上的测量开始形成，至少在所述步骤B.a.α，B.a.α，B.a.y和B.b.α实现。本专利技术还涉及在成为一束电缆的组成部分的至少一条电缆上检测电弧现象用的装置。按照本专利技术，所述装置的特征在于，它至少包括-包含多个类别的数据库，含有与要检测的电晕放电阶段有关的第一类和至少一个与很可能干扰该检测过程的现象有关的第二类，-第一装置，用以直接在所述电缆上实施电流测量和电压测量；-第二装置，用以对所述电流和电压测量进行滤波；-第三装置，用以将这样滤波后的测量结果数字化，以形成分别与电流和电压有关的两个数字化数据段；-第四装置，用以对所述每一段进行多个特定函数的计算，每个函数都生成一个标量，与电流有关的标量值组形成第一矢量，而与电压有关的标量值组形成第二矢量；-第五装置，用以借助于所述数据库和从所述第一和第二矢量获得的并代表由所述第一装置进行的测量的形状矢量，确定形状矢量的类别；以及-第六装置，用以从所述第五装置进行的处理结果推断电弧现象存在或不存在。另外，在一特定实施例中，所述装置还包括-电源，连接到被监测的所述电缆，并通过该电缆供电，从而避免要为检测装置提供专用电源；和/或-开关装置，适于在检测出电弧现象的情况下自动切断由受检测的所述电缆提供的电流。因而，按照本专利技术，该装置起断路器作用。本专利技术的装置具有许多优点，尤其是该装置可-实时检测在任何类型的电缆上发生的各电弧现象，一出现该现象就检测出；-提高决策过程的可靠性，并因此限制误报警的概率；-提高电弧检测的灵敏度，并因此保护该电网的完整性；以及-使保护功能免受干扰现象影响。附图说明附图表示本专利技术如何实现。在这些附图中，相同标记表示类似的要素。图1是本专利技术的装置的框图；图2和图3更详细地表示本专利技术装置的处理装置。具体实施例方式图1中示意表示的本专利技术的装置1用以检测在构成电缆束一部分的至少一条电缆2上的电弧现象，例如，在可能导致电缆束部分或整体破坏的电弧起痕以前，特别是为了-提高安全性；-限制放电造成的后果；以及 -若受监视的电缆安装在飞机上，特别是在客机上，要保护相邻电缆的完整性而又不损害飞机的可用性。在后一种情况下，本装置1是机载装置。所述受监测的电缆2可将通常的负载3以通常方式连接至电流发生器4。按照本专利技术，所述装置1包括-采集单元5，通过连接线路6和7连接至所述电缆2；-信息处理单元8，通过连接线路9连接至所述采集单元5；以及-数据库10，通过连接线路11连接至所述信息处理单元8。该数据库10包括多个类别C1，C2，C3，其中第一类本文档来自技高网...
【技术保护点】
在至少一条电缆（２）上检测电弧现象的方法，其特征在于，Ａ／在预备步骤，确定包括多个类别的数据库（１０），其中包括与待检测的电晕放电阶段有关的第一类；以及与可能干扰该检测过程的现象有关的至少一个第二类；以及Ｂ／在一个后续检测步骤中，依次地：ａ）在采集阶段：α）直接对所述电缆（２）进行电流和电压测量；β）对这样进行的所述电流和电压测量进行滤波；以及γ）将经这样滤波的测量结果数字化，以形成两个分别与电流和电压有关的数字化数据段；以及ｂ）在一后续处理阶段中：α）每个所述段都经受多个特定函数计算，每个生成一个标量，与电流有关的标量值组形成第一矢量，而与电压有关的标量值组形成第二矢量；β）利用所述数据库（１０）和从所述第一和第二矢量获得的、代表所作的测量结果的形状矢量，确定所述形状矢量的类别；以及γ）得出结论：.若所述类别代表与电晕放电阶段有关的所述第一类，则存在电弧现象；以及.否则，就没有电弧现象。
【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：M杜托雅，G马泽奥，C弗拉齐克，
申请(专利权)人：法国空中巴士公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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