低壓電弧故障研究及診斷.pdf

1、隨著居民用電的日益增多，電氣火災(zāi)事故的威脅也日益嚴(yán)重。發(fā)生電弧故障時(shí)，很小的電弧電流都能產(chǎn)生局部高溫，一旦周圍有可燃物就容易導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。傳統(tǒng)的斷路器或保護(hù)裝置都無(wú)法對(duì)電弧故障提供全面的防護(hù)，因此研究低壓電弧故障的特征并提出診斷方法具有重要的意義。
　　 我國(guó)對(duì)低壓電弧故障的研究還處于起步階段，為了研究適用于我國(guó)居民用電環(huán)境下的電弧故障診斷方法，本文主要完成了以下工作：
　　 首先參考美國(guó)UL1699標(biāo)準(zhǔn)搭建了頻率50H

2、z，交流220V電壓下的電弧故障實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并針對(duì)幾種典型的負(fù)荷進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)，將不同狀況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄備份。
　　 然后將自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入電弧故障研究領(lǐng)域，利用大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析。根據(jù)聚類結(jié)果總結(jié)出了低壓電弧故障的典型特征：“電流零休”現(xiàn)象、正負(fù)半波不對(duì)稱、周期性破壞、高頻諧波含量較高。同時(shí)提出了電弧故障的診斷方案。
　　 最后設(shè)計(jì)了電弧故障斷路器(AFCI)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，并制作了樣機(jī)。借助搭建的電

3、弧實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，以此來(lái)驗(yàn)證本文提出的電弧故障診斷方案。經(jīng)測(cè)試本文研制的樣機(jī)在發(fā)生電弧故障后能立即動(dòng)作，驗(yàn)證結(jié)果符合本文的預(yù)期目標(biāo)。
　　 本文的研究以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，尊重事實(shí)。利用自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同負(fù)荷下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，總結(jié)出的典型特征具有普遍意義。提出的診斷方法容易實(shí)現(xiàn)，完全能夠滿足實(shí)時(shí)診斷的需求。根據(jù)樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果表明，本文提出的電弧故障診斷方法可靠有效，對(duì)我國(guó)的電弧故障保護(hù)技術(shù)具有指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)