一种产生串联电弧谐波信号的装置，解决现有技术在检测过程中，存在产生频谱随机的、分散的谐波信号，严重影响检测的准确率，甚至导致检测设备失效等问题，包括信号处理模块、采样电路、开关控制模块、负载模块、开关模块、通信模块和电源模块；本发明专利技术通过信号处理模块接收采样电路采集到的前端电气回路中的电压、电流采样信号，对这些信号进行计算分析，判断是否存在疑似串联电弧信号。并根据计算结果通过开关控制模块控制开关模块，实现对负载的投入/切断控制，最终产生所需频率的具有串联电弧特征的谐波电流。本发明专利技术可以产生稳定的具有串联电弧特征的谐波电流。串联电弧特征的谐波电流。串联电弧特征的谐波电流。
【技术实现步骤摘要】
一种产生串联电弧谐波信号的装置
[0001]本专利技术涉及电气安全领域，具体涉及一种产生串联电弧谐波信号的装置。本专利技术适用于故障电弧检测设备的测试试验，以及电弧检测算法的搭建、验证。
技术介绍
[0002]发生电弧故障时，由于交流电流在某些绝缘介质(例如空气)中流过会产生不同于额定频率的电压、电流信号，这些信号传递到回路中的其他负载时，特别是非线性负载，会产生谐波信号。这种因为电弧故障而产生的谐波信号常被用于故障电弧的检测。
[0003]目前基于谐波信号检测的故障电弧探测设备普遍存在以下问题：回路中的负载类型不一致、功率不一致，不同负载组合运行等，这些状况会产生频谱随机的、分散的谐波信号，严重影响检测的准确率，甚至导致检测设备失效。
[0004]谐波简单地说，就是一定频率的电压或电流作用于非线性负载时，会产生不同于原频率的正弦电压或电流的现象。利用这一现象，本专利技术通过一种产生串联电弧谐波信号的装置，在回路中产生与串联电弧对应的谐波电流信号，提高检测设备的准确率。
技术实现思路
[0005]本专利技术为解决现有技术在检测过程中，存在产生频谱随机的、分散的谐波信号，严重影响检测的准确率，甚至导致检测设备失效等问题，提供一种产生串联电弧谐波信号的装置。
[0006]一种产生串联电弧谐波信号的装置，该装置包括信号处理模块、采样电路、开关控制模块、负载模块、开关模块、通信模块和电源模块；所述电源模块为上述各模块供电；所述信号处理模块分别与采样电路、开关控制模块以及通信模块连接；所述开关控制模块与开关模块连接，所述开关模块与负载模块连接；
[0007]所述采样电路对前端电气回路中的实际电流、电压的幅值、频率、相位信息进行采样，所述信号处理模块接收经采样电路处理后的采样信号并进行分析和计算，判断前端电气回路中是否存在疑似串联电弧信号；
[0008]当所述信号处理模块判断前端电气回路中存在疑似信号时，信号处理模块通过开关控制模块控制开关模块动作，实现控制所述负载模块中的负载接入，以产生频率1KHz以上的具有串联电弧特征的谐波电流；当信号处理模块判断前端电气回路中不存在疑似串联电弧信号时，信号处理模块通过开关控制模块屏蔽所述负载模块。
[0009]本专利技术的有益效果：本专利技术通过组合不同功率大小的电感、电容器件，以串联的方式接入到回路中，当回路中发生串联电弧时，装置就会产生不同频率的谐波电流叠加到回路中，外部的故障电弧检测设备就可以通过检测该谐波电流，确认串联电弧是否发生。
[0010]本专利技术所述的装置，通过监测电气回路中的可疑特征波形，自主判断是否出现串联电弧，如产生串联电弧，则控制负载产生频率1KHz以上的具有串联电弧特征的谐波电流，并使其叠加到所属电气回路中。相较现有技术，本专利技术可以产生稳定的具有串联电弧特征
的谐波电流，解决了串联电弧特征信号不稳定、串联电弧检测准确率低的问题。
附图说明
[0011]图1为本专利技术提出的一种产生串联电弧谐波信号的装置的结构组成框图。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0013]参照图1，一种产生串联电弧谐波信号的装置，包括信号处理模块、采样电路、开关控制模块、负载模块、开关模块、通信模块和电源模块；所述电源模块为上述各模块供电。
[0014]信号处理模块与采样电路连接，对前端电气回路(该电气回咱与现有电气回路的结构相同，也就是任意单相电气回路都适用)进行信号检测；所述采样电路与前端电气回路(L_in、N_in)连接，采样电路对前端电气回路中的实际电流、电压的幅值、频率、相位信息进行采样，信号处理模块接收经采样电路处理后的采样信号并进行分析、计算，判断前端电气回路中是否存在疑似串联电弧信号(高于50Hz的电流谐波信号)。
[0015]信号处理模块与开关控制模块连接，开关控制模块与开关模块连接，通过开关控制模块控制开关模块；开关模块与负载模块连接，接收开关模块的控制，实现负载的接入(投入)/切断。所述的负载模块与前端电气回路连接，实现对前端电气回路叠加频率1KHz以上的具有串联电弧特征的谐波电流。
[0016]当信号处理模块判断前端电气回路中存在疑似串联电弧信号时，信号处理模块通过开关控制模块控制开关模块动作，进而控制负载投入，以产生频率1KHz以上的谐波电流分量；当信号处理模块判断前端电气回路中不存在疑似串联电弧信号时，信号处理模块通过开关控制模块屏蔽整个负载模块。
[0017]所述信号处理模块与通信模块连接，实现与外部设备的通讯。当外部设备检测到前端电气回路中存在疑似串联电弧信号时，将上述疑似串联电弧信号波形数据通过通信模块传输至信号处理模块，信号处理模块根据上述疑似串联电弧信号波形数据，通过开关控制模块控制开关模块动作，进而控制负载投入，以产生频率1KHz以上的谐波电流分量。
[0018]本实施方式中，所产生的谐波电流分量叠加到电气回路(L_out、N_out)中，如前端电气回路中的疑似串联电弧信号确实为串联电弧信号，则会产生谐波电流；如前端电气回路中的疑似串联电弧信号并非串联电弧信号，则不会产生谐波电流。
[0019]本实施方式中，所述负载模块由不同功率大小的电感和电容等非线性负载组成，负载之间相互独立，各负载将和开关模块内的各个开关相连，负载模块与开关模块一起串联接入到前端电气回路中。
[0020]本实施方式中，所述开关模块由多个独立控制的开关器件构成，其中S0开关不与负载模块连接，起到当不需要负载投入时屏蔽整个负载模块的作用，其余开关和负载模块中的负载一一对应串联，实现对负载的控制。
[0021]本实施方式中，所述电源模块与信号处理模块、采样电路、开关控制模块、通信模块连接，电源模块将标准工频(50Hz)AC 220V交流电转换成所需的直流电源为上述模块提供工作电源。
[0022]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种产生串联电弧谐波信号的装置，该装置包括信号处理模块、采样电路、开关控制模块、负载模块、开关模块、通信模块和电源模块；所述电源模块为上述各模块供电；其特征是：所述信号处理模块分别与采样电路、开关控制模块以及通信模块连接；所述开关控制模块与开关模块连接，所述开关模块与负载模块连接；所述采样电路对前端电气回路中的实际电流、电压的幅值、频率、相位信息进行采样，所述信号处理模块接收经采样电路处理后的采样信号并进行分析和计算，判断前端电气回路中是否存在疑似串联电弧信号；当所述信号处理模块判断前端电气回路中存在疑似信号时，信号处理模块通过开关控制模块控制开关模块动作，实现控制所述负载模块中的负载接入，以产生频率1KHz以上的具有串联电弧特征的谐波电流；当信号处理模块判断前端电气回路中不存在疑似串联电弧信号时，信号处理模块通过开关控制模块屏蔽所述负载模块。2.根据权利要求1所述的一种产生串联电弧谐波信号的装置，其特征在于：所述信号处理模块通过通信模块与外部设备进行通信，当外部设备检测到...
【专利技术属性】
技术研发人员：王具龙，刘晔，
申请(专利权)人：江苏格澜得智能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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