[发明专利]电弧故障检测装置

权利要求书

1.一种电弧故障检测装置，其特征在于，连接到交流电路中，所述交流电路的输入端和输出端之间串接有开关电路，该电弧故障检测装置包括电源电路、信号采样电路、信号处理电路和脱扣电路；

电源电路的输入端连接到所述交流电路的输出端，电源电路对从交流电路的输出端获取的交流电进行限流、整流和滤波，电源电路的输出端向信号采样电路和信号处理电路供电；

信号采样电路包括串接在交流电路中的互感器，通过互感器获取交流电路中的工频信号和高频信号，对于所采集的工频信号和高频信号，分别将电流信号转换为电压信号，经滤波和放大后再进行A/D转换获得数字信号；其中所述信号采样电路包括工频采样电路，工频采样电路包括：

第一互感器，串接在交流电路中采集工频电流信号；

采样电阻，将电流信号转换为电压信号；

双向二极管，对电压信号进行限压；

低通放大电路，包括第一运算放大器和一组电阻，低通放大电路的输出连接至微处理控制单元的管脚；

低通滤波电路，包括第二运算放大器和一组电阻，低通滤波电路的输出连接至微处理控制单元的管脚；

偏压电路，向第一和第二运算放大器提供偏置电压，还通过跟随电阻连接至微处理控制单元的管脚；

信号处理电路，包括微处理控制单元和辅助电路，由信号采样电路获取的数字信号输入微处理控制单元，微处理控制单元依据数字信号判断是否为电弧故障，在判断为电弧故障时产生脱扣控制信号并发送给脱扣电路；

脱扣电路包括信号接收电路、可控硅和磁通，信号接收电路在接收到脱扣控制信号时控制可控硅和磁通使得开关电路断开，切断交流电路的输入端和输出端。

2.如权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述电源电路包括输入级电路、功率处理级电路和输出级电路；

所述输入级电路包括用于抑制浪涌的压敏电阻、用于限流的限流电阻、由整流二极管构成的半波整流电路、以及由电容和电感构成的π型滤波电路；

所述功率处理级电路包括电源开关芯片、分压电阻、旁路电容、由二极管和电容组成的自调节稳压电路、储能电容、降压限流电阻、三端稳压基准源及其调整电阻、以及滤波电阻；

所述输出级电路包括限流电阻、滤波电容和电源指示灯。

3.如权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述信号采样电路包括高频采样电路，包括：

第二互感器，串接在交流电路中采集高频电流信号；

高通滤波电路；

包络检波电路；

二极管滤波电路；

二极管限压电路；

放电回路；

信号放大电路，包括第三运算放大器和一组电阻，信号放大电路的输出连接至微处理控制单元的管脚；

接地电阻，提供快速放电通路。

4.如权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述信号处理电路包括微处理控制单元、用于下载单片机程序的下载头、滤波电容、按键电路、复位电路、外部时钟源、分压电路，所述下载头、滤波电容、按键电路、复位电路、外部时钟源、分压电路连接到微处理控制单元管脚。

5.如权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述信号接收电路包括限流分压电阻、滤波电路和分压电路，

信号接收电路从微处理控制单元接收脱扣控制信号，滤波电路防止可控硅的误导通，分压电路调整可控硅的控制级的电压。