[发明专利]一种拉弧检测电路

说明书

本申请公开了一种拉弧检测电路，包括，控制单元和至少一路检测通道，每一路检测通道包括电流检测单元、信号采集单元和电弧捕捉单元；其中，电流检测单元用于采集系统输入的电流，并转换为电压信号提供给信号采集单元和电弧捕捉单元；信号采集单元用于接收所述电压信号，并将所述电压信号采集成采样信号后提供给控制单元；电弧捕捉单元用于接收所述电压信号，并捕捉电压信号中的脉冲信号，之后提供给控制单元；控制单元用于接收所述采样信号和所述脉冲信号，并对所述采样信号和所述脉冲信号处理，从时域和频域分析是否有拉弧产生。采用本申请的方案，可以对拉弧信号稳态和脉冲情况都能够有效监测，实现了电弧故障的有效检测。

技术领域

本申请涉及电气技术领域，更具体涉及拉弧检测技术领域，尤其是涉及一种拉弧检测电路。

背景技术

拉弧是指当电压超过空气的耐受力使空气电离变成导体而产生电弧的现象。而拉弧所产生的高温可能会带来很多危害，比如拉弧可能会损坏设备(例如使部件融化或碎裂等)，甚至可能会引发火灾。

近年来，光伏和储能系统发展越来越迅速，对光伏和储能系统的安全要求也越来越高，而电弧故障是电气火灾的重要因素，容易引起安全事故，因此在光伏和储能系统中必须安装电弧故障保护装置。现如今，在光伏和储能系统中，一般是通过测量线路中的特定状态参数进行判断是否发生拉弧，一旦出现拉弧，及时切断输入源灭弧，现有拉弧检测方式一般通过下面两种检测方法实现：

一是电流时域检测法，直接对电弧进行电流的时域检测是最简单的方法，这种方式是通过电弧发生时电流的幅值、电流的波形斜率或者电流连续采样的差值特征来进行判断，但这种检测方式只适用于稳定的终端负载，

二是电流频域检测法，对电弧电流的频谱大量研究发现，发生电弧时，在10K到100K频率范围内，电流的谐波分量明显增多，于是可以通过频域的角度进行分析，这种分析将采集到的电流值和电压值综合考虑，得到能量的傅里叶分解从而可以准确的判断电弧故障。可是这种检测方式也有局限性，容易造成误判。

发明内容

鉴于现有技术中具有的上述缺陷或不足，本申请提供了一种能够解决上述至少一个问题的拉弧检测电路，具体而言提供

一种拉弧检测电路，包括，控制单元和至少一路检测通道，其特征在于，每一路检测通道包括电流检测单元、信号采集单元和电弧捕捉单元；其中，所述电流检测单元用于采集系统输入的电流，并转换为电压信号提供给所述信号采集单元和所述电弧捕捉单元；所述信号采集单元用于接收所述电压信号，并将所述电压信号采集成采样信号后提供给控制单元；所述电弧捕捉单元用于接收所述电压信号，并捕捉所述电压信号中的脉冲信号，之后提供给控制单元；所述控制单元用于接收所述采样信号和所述脉冲信号，并对所述采样信号和所述脉冲信号处理，从时域和频域分析是否有拉弧产生。

在一个方案中，所述的一种拉弧检测电路，其特征在于：所述电弧捕捉单元包括脉冲捕捉电路，所述脉冲捕捉电路包括上升沿脉冲捕捉电路、下降沿脉冲捕捉电路及逻辑或门，所述上升沿脉冲捕捉电路和所述下降沿脉冲捕捉电路并联，所述上升沿脉冲捕捉电路的输出端和所述下降沿脉冲捕捉电路的输出端分别连接所述逻辑或门的两个输入端。

在一个方案中，所述电弧捕捉单元还包括单稳态电路，所述单稳态电路连接所述辑或门的输出端，用于将捕捉的所述脉冲信号暂存延时一定时间后输出给所述控制单元。

在一个方案中，所述信号采集单元包括高通滤波模块、低通滤波模块以及放大模块，其中，

所述高通滤波模块的输入端连接所述电流检测单元的输出端，所述低通滤波模块的输入端连接所述高通滤波模块输出端，所述放大模块的输入端连接所述低通滤波模块的输出端，所述放大模块的输入端连接所述控制单元；或者，

所述低通滤波模块的输入端连接所述电流检测单元的输出端，所述高通滤波模块的输入端连接所述低通滤波模块输出端，所述放大模块的输入端连接所述高通滤波模块的输出端，所述放大模块的输入端连接所述控制单元。