基于FFT和電磁輻射的低壓電弧故障檢測

摘要：為了快速、有效地檢測低壓串聯電弧，分別對電弧電流信號和電磁輻射進行了檢測。對相同負載條件下的電弧電流和正常工作電流信號進行快速傅里葉變換，并以二者頻域特性差異作為電弧故障檢測的依據。結合簡易環形天線接收到的電弧電磁輻射可以進一步提高電弧故障檢測的正確率。最后，綜合電弧電磁輻射和電弧電流的頻域特性，提出了低壓電弧故障檢測算法。該方法運算量小，易于在嵌入式裝置實現，對于電弧故障斷路器的研制具有一定參考價值。

關鍵詞：電弧故障；快速傅里葉變換；電磁輻射；故障檢測

中圖分類號：TN91134文獻標識碼：A文章編號：1004373X（2012）18008603

引言

電弧是一種電流穿透絕緣介質的發光放電行為，通常伴隨著部分電極的揮發[1]。低壓電弧故障電流信號的典型特征有電流波形含豐富的高頻噪聲、電流上升率增加、電流每次過零附近出現“平肩”現象，發生時間具有間歇性、發生位置有隨機性等[23]。根據電弧在供電線路中發生的不同位置可以將電弧分為并聯電弧、串聯電弧、火線對地電弧三大類[4]。并聯電弧的電流大，因此檢測也相對要容易，串聯電弧的電流較小且電流特性與負載有關，檢測難度大。