单相故障电弧探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单相故障电弧探测器，通过故障电弧信号处理电路处理得到电压方波信号、电压正弦波信号、电流正弦波信号、电流方波信号、电流平肩脉冲信号和电流高频脉冲信号，处理器即可基于获得的多个电流信号和电压信号并结合预设的运算规则准确地判断出用电线路中是否存在单相故障电弧，当识别出存在单相故障电弧时即控制声音报警电路发出报警提醒。醒。醒。

【技术实现步骤摘要】
单相故障电弧探测器


[0001]本技术涉及故障电弧检测
，特别地，涉及一种单相故障电弧探测器。

技术介绍

[0002]故障电弧是电器线路中常见的安全隐患，它一般发生在线路绝缘不良或接触不良处，也可能发生在松动的电线连接处及老化或破损的线路中，因此，准确地检测出用电线路中存在的故障电弧对于用电安全来说至关重要。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种单相故障电弧探测器，可以准确地检测出用电线路中存在的故障电弧并及时发出报警提醒，保障了用电安全。
[0004]根据本技术的一个方面，提供一种单相故障电弧探测器，用于对单相故障电弧进行检测，包括：
[0005]电源转换电路，与市电的火线和零线连接，用于提供多种电源电压和电压采样信号；
[0006]电流信号输入电路，与电流互感器连接，用于提供电流采样信号；
[0007]故障电弧信号处理电路，分别与所述电源转换电路和电流信号输入电路连接，用于对所述电压采样信号和所述电流采样信号进行处理后输出电压方波信号、电压正弦波信号、电流正弦波信号、电流方波信号、电流平肩脉冲信号和电流高频脉冲信号；
[0008]处理器，分别与所述电源转换电路和故障电弧信号处理电路连接，用于基于所述故障电弧信号处理电路输出的多个电流信号和电压信号并结合预设的运算规则判断是否存在单相故障电弧；
[0009]声音报警电路，与所述处理器连接，用于在所述处理器判断出用电线路中存在单相故障电弧时发出报警提醒。
[0010]进一步地，所述声音报警电路包括蜂鸣器BE1、二极管D2、电容C28、电阻R73、电阻R76、三极管Q5，所述电阻R73的第一端与处理器连接以接入控制信号，电阻R73的第二端分别与电阻R76的第一端、三极管Q5的基极连接，电阻R76的第二端、三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极分别与蜂鸣器BE1、二极管D2的正极端、电容C28的第二端连接，蜂鸣器BE1、二极管D2的负极端、电容C28的第一端均与电源转换电路连接。
[0011]进一步地，所述电源转换电路包括保险丝F1、电压采样电路、第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路和第四电压转换电路，所述电压采样电路和第一电压转换电路均分别与市电的火线和零线连接，所述保险丝F1位于所述第一电压转换电路与市电的火线之间，用于起到过载保护作用，所述电压采样电路用于对市电的电压信号进行采样，所述第一电压转换电路用于将市电220V交流电压转换为+12V直流电压，所述第二电压转换电路与第一电压转换电路的输出端连接并用于将+12V直流电压转换为+5V直流电压，所述第三电压转换电路与第二电压转换电路的输出端连接并用于将+5V直流电压转换
为
±
5.5V直流电压，所述第四电压转换电路与第二电压转换电路的输出端连接并用于将+5V直流电压转换为+3.3V直流电压。
[0012]进一步地，所述电压采样电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，电阻R1的第一端通过保险丝F1与市电的火线连接，电阻R1的第二端与电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端与电阻R5的第一端连接，电阻R3的第一端与市电的零线连接，电阻R3的第二端与电阻R6的第一端连接，电阻R6的第二端与电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端分别与电阻R8的第一端、故障电弧信号处理电路12连接，电阻R8的第二端和电阻R9的第一端接地，电阻R9的第二端、电阻R5的第二端均与故障电弧信号处理电路连接。
[0013]进一步地，所述第一电压转换电路包括电容C3、第一电压转换模块DY2、滤波电感T1、电容C7、电容C12、电容C16，所述电容C3的第一端通过保险丝F1与市电的火线连接，第二端与市电的零线连接，第一电压转换模块DY2的两个输入端分别与市电的火线和零线连接，第一电压转换模块DY2的两个输出端分别与滤波电感T1的输入端连接，滤波电感T1的第一输出端分别与电容C7的第一端、第二电压转换电路连接，第二输出端接地，电容C12的第二端与电阻R5的第二端连接，电容C7的第二端、电容C16的第一端、电容C12的第一端均接地，电容C16的第二端与电阻R7的第二端连接。
[0014]进一步地，所述第二电压转换电路包括极性电容C8、第二电压转换模块TM1、电容C4、极性电容C5，极性电容C8的正极端、第二电压转换模块TM1的输入端均与滤波电感T1的第一输出端连接，第二电压转换模块TM1的输出端分别与电容C4的第一端、极性电容C5的正极端、故障电弧信号处理电路、第三电压转换模块连接，电容C4的第二端、极性电容C5的负极端、极性电容C8的负极端均接地。
[0015]进一步地，所述第三电压转换电路包括第三电压转换模块DY1、电容C1、电容C10、极性电容C2、极性电容C9，所述第三电压转换模块DY1的1号引脚与第二电压转换模块TM1的输出端连接，2号引脚接地，5号引脚作为
‑
5.5V电压的输出端，6号引脚接地，7号引脚分别与电容C1的第一端、极性电容C2的正极端连接，作为+5.5V电压的输出端，电容C1的第二端、极性电容C2的负极端、电容C10的第一端、极性电容C9的正极端均接地，电容C10的第二端和极性电容C9的负极端均与第三电压转换模块DY1的5号引脚连接。
[0016]进一步地，所述第四电压转换电路包括电容C13、极性电容C17、第四电压转换模块U1、电容C14和极性电容C15，所述电容C13的第一端、极性电容C17的正极端、第四电压转换模块U1的输入端均与第二电压转换模块TM1的输出端连接，第四电压转换模块U1的输出端分别与电容C14的第一端、极性电容C15的正极端连接，电容C13的第二端、极性电容C17的负极端、电容C14的第二端、极性电容C15的负极端均接地。
[0017]进一步地，还包括通讯联网电路，所述通讯联网电路包括分别与处理器连接的Wifi接口模块和RS485通讯电路，所述Wifi接口模块用于进行Wifi信号的通信，所述RS485通讯电路用于进行485信号的通信。
[0018]进一步地，还包括与所述处理器连接的报警脱扣电路，用于在所述处理器的控制下控制用电线路中的安全开关断开。
[0019]本技术具有以下效果：
[0020]本技术的单相故障电弧探测器，通过故障电弧信号处理电路对所述电压采样
信号和所述电流采样信号进行处理可以得到电压方波信号、电压正弦波信号、电流正弦波信号、电流方波信号、电流平肩脉冲信号和电流高频脉冲信号，处理器即可基于获得的多个电流信号和电压信号并结合预设的运算规则准确地判断出用电线路中是否存在单相故障电弧。其中，电流平肩脉冲信号即对应着故障电弧电流波形中的平肩部，通过从电流采样信号中准确地提取出电流平肩脉冲信号即可准确地识别出平肩部的相关特性，进而基于电流平肩脉冲信号和电流高频脉冲信号综合识别出故障电弧电流波形中包含的平肩部的数量和持续时间、电流值大小等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相故障电弧探测器，用于对单相故障电弧进行检测，其特征在于，包括：电源转换电路(10)，与市电的火线和零线连接，用于提供多种电源电压和电压采样信号；电流信号输入电路(13)，与电流互感器连接，用于提供电流采样信号；故障电弧信号处理电路(12)，分别与所述电源转换电路(10)和电流信号输入电路(13)连接，用于对所述电压采样信号和所述电流采样信号进行处理后输出电压方波信号、电压正弦波信号、电流正弦波信号、电流方波信号、电流平肩脉冲信号和电流高频脉冲信号；处理器(11)，分别与所述电源转换电路(10)和故障电弧信号处理电路(12)连接，用于基于所述故障电弧信号处理电路(12)输出的多个电流信号和电压信号并结合预设的运算规则判断是否存在单相故障电弧；声音报警电路(16)，与所述处理器(11)连接，用于在所述处理器(11)判断出用电线路中存在单相故障电弧时发出报警提醒。2.如权利要求1所述的单相故障电弧探测器，其特征在于，所述声音报警电路(16)包括蜂鸣器BE1、二极管D2、电容C28、电阻R73、电阻R76、三极管Q5，所述电阻R73的第一端与处理器(11)连接以接入控制信号，电阻R73的第二端分别与电阻R76的第一端、三极管Q5的基极连接，电阻R76的第二端、三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极分别与蜂鸣器BE1、二极管D2的正极端、电容C28的第二端连接，蜂鸣器BE1、二极管D2的负极端、电容C28的第一端均与电源转换电路(10)连接。3.如权利要求1所述的单相故障电弧探测器，其特征在于，所述电源转换电路(10)包括保险丝F1、电压采样电路(101)、第一电压转换电路(102)、第二电压转换电路(103)、第三电压转换电路(104)和第四电压转换电路(105)，所述电压采样电路(101)和第一电压转换电路(102) 均分别与市电的火线和零线连接，所述保险丝F1位于所述第一电压转换电路(102)与市电的火线之间，用于起到过载保护作用，所述电压采样电路(101)用于对市电的电压信号进行采样，所述第一电压转换电路(102)用于将市电220V交流电压转换为+12V直流电压，所述第二电压转换电路(103)与第一电压转换电路(102)的输出端连接并用于将+12V直流电压转换为+5V直流电压，所述第三电压转换电路(104)与第二电压转换电路(103)的输出端连接并用于将+5V直流电压转换为
±
5.5V直流电压，所述第四电压转换电路(105)与第二电压转换电路(103)的输出端连接并用于将+5V直流电压转换为+3.3V直流电压。4.如权利要求3所述的单相故障电弧探测器，其特征在于，所述电压采样电路(101)包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，电阻R1的第一端通过保险丝F1与市电的火线连接，电阻R1的第二端与电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端与电阻R5的第一端连接，电阻R3的第一端与市电的零线连接，电阻R3的第二端与电阻R6的第一端连接，电阻R6的第二端与电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端分别与电阻R8的第一端、故障电弧信号处理电路(12)连接，电阻R8...

【专利技术属性】
技术研发人员：江世军，杜鑫涛，
申请(专利权)人：湖南小快智造电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：