CN104090234B - 电弧故障断路器的测试电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电弧故障断路器的测试电路和方法。其中，电弧故障断路器的测试电路包括：交流电源；负载，通过第一供电线和第二供电线与交流电源相连接，其中，第一供电线和第二供电线均通过电弧故障断路器；第一开关元件，设置在第一供电线上；以及控制器，与第一开关元件相连接，用于通过第一开关元件控制交流电源向负载重复施加浪涌电流，以测试电弧故障断路器。通过本发明，解决了现有技术中无法对电弧故障断路器AFCI进行检测的情况，进而达到了测试电弧故障断路器AFCI合格与否，以保证具有AFCI的电路的安全性的效果。

Description

电弧故障断路器的测试电路和方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种电弧故障断路器的测试电路和方法。

背景技术

电弧故障断路器(Arc-Fault Circuit-Interrupter，简称AFCI)是一项最新的电路保护技术，它可以检测到故障电弧中引起电流的异常现象，当家用电器在使用中产生故障电弧时，AFCI能及时断开电源防止火灾发生，因此，在将AFCI设置在电路中之前，保证即将安装到电路中AFCI是安全可靠的就显得愈发重要，但是，现有技术中并没有对AFCI进行检测的设备，此种无法对AFCI进行检测的情况，就难以保证具有AFCI的电路的安全性。

针对相关技术中无法对电弧故障断路器进行检测的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电弧故障断路器的测试电路和方法，以解决现有技术中无法对电弧故障断路器进行检测的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电弧故障断路器的测试电路。

根据本发明的电弧故障断路器的测试电路，包括：交流电源；负载，通过第一供电线和第二供电线与所述交流电源相连接，其中，所述第一供电线和所述第二供电线均通过所述电弧故障断路器；第一开关元件，设置在所述第一供电线上；以及控制器，与所述第一开关元件相连接，用于通过所述第一开关元件控制所述交流电源向所述负载重复施加浪涌电流，以测试所述电弧故障断路器。

进一步地，所述测试电路还包括：过零检测电路，与所述第一供电线和所述第二供电线均相连接，并与所述控制器相连接，用于在所述交流电源的输出电压过零点产生高电平信号，其中，所述控制器用于在目标时刻控制所述交流电源向所述负载施加浪涌电流，所述目标时刻在所述高电平信号的产生时刻之后，并且与所述产生时刻的时间间隔为目标时间。

进一步地，所述测试电路还包括：第二开关元件，与所述控制器相连接，其中，所述控制器用于发送触发指令至所述第二开关元件，并计算所述触发指令发送时刻与所述第二开关元件响应所述触发指令之间的时差。

进一步地，所述第一开关元件和所述第二开关元件为相同元件。

进一步地，所述第一开关元件为第一继电器，其中，所述第一继电器的开关触点设置在所述第一供电线上，所述第一继电器的控制线圈与所述控制器相连接；所述第二开关元件为第二继电器，其中，所述第二继电器的控制线圈与所述控制器相连接。

进一步地，所述测试电路还包括：电流检测器，用于检测所述第一供电线上的回路电流，其中，所述控制器与所述电流检测器相连接，用于在所述第一供电线的回路电流大于或等于预设电流的情况下，通过所述第一开关元件控制所述交流电源向所述负载重复施加浪涌电流。

根据本发明的一个方面，提供了一种电弧故障断路器的测试方法。

根据本发明的电弧故障断路器的测试方法，所述电弧故障断路器设置在负载的供电回路，其中，通过向所述负载重复施加浪涌电流对所述电弧故障断路器进行测试。

进一步地，向所述负载重复施加浪涌电流对所述电弧故障断路器进行测试包括：统计向所述负载重复施加浪涌电流的重复次数，并监测所述电弧故障断路器的开关状态；以及若所述重复次数达到预设次数，并且所述电弧故障断路器保持导通状态，则确定所述电弧故障断路器通过测试，若在所述重复次数未达到所述预设次数的情况下，所述电弧故障断路器断开，则确定所述电弧故障断路器未通过测试。

进一步地，向所述负载重复施加浪涌电流包括重复执行如下操作：控制所述供电回路导通，并在导通时间达到第一预设时间时，控制所述供电回路断开。

进一步地，在控制所述供电回路导通之前，所述测试方法还包括：检测所述负载的供电电源的过零点，并在检测到所述过零点时产生高电平信号，其中，所述供电电源为交流电源，所述高电平信号的脉冲宽度为第二预设时间；根据所述高电平信号产生时刻确定所述供电电源的周期；以及根据所述第二预设时间和所述周期确定目标时间，其中，所述目标时间为所述供电电源的相位角从所述过零点达到预设相位角的时间，其中，在所述供电电源的相位角达到所述预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到所述第一预设时间时，控制所述供电回路断开。

进一步地，所述预设相位角的数量为多个，在所述供电电源的相位角达到所述预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到第一预设时间时，控制所述供电回路断开包括：执行如下步骤，直至所述供电回路的总导通次数达到所述预设次数，或直至所述电弧故障断路器断开：在所述供电电源的相位角达到当前预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到所述第一预设时间时，控制所述供电回路断开；判断定时时间是否达到第三预设时间，其中，所述定时时间的起始时刻为在所述供电电源的相位角达到所述当前预设相位角时，控制所述供电回路导通的时刻；在判断出所述定时时间达到所述第三预设时间的情况下，在所述供电电源的相位角达到下一预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到所述第一预设时间时，控制所述供电回路断开。

进一步地，在检测所述负载的供电电源的过零点，并在检测到所述过零点时产生高电平信号之后，所述测试方法还包括：计算所述高电平信号的相邻两次产生时刻之间的第一时间差值；计算所述第一时间差值与第一预设阈值的第二时间差值；以及判断所述第二时间差值是否小于第二预设阈值，其中，根据所述高电平信号产生时刻确定所述供电电源的周期包括：在判断出所述第二时间差值小于所述第二预设阈值的情况下，计算多个连续所述第一时间差值的平均值，并确定所述平均值为所述周期。

进一步地，在根据所述第二预设时间和所述周期确定目标时间之前，所述测试方法还包括：检测所述供电回路响应控制信号的延时时间，其中，所述控制信号用于控制所述供电回路导通或断开，其中，按照公式确定所述目标时间，T′为所述周期，T_pulse为所述第二预设时间，t′_relay为所述延时时间，θ为所述预设相位角，T_θ为所述目标时间。

进一步地，在向所述负载重复施加浪涌电流之前，所述测试方法还包括：检测所述供电回路上的回路电流；以及判断所述回路电流是否大于或等于预设电流，其中，在判断出所述回路电流大于或等于所述预设电流的情况下，向所述负载重复施加浪涌电流。

在本发明中，采用以下结构的电弧故障断路器的测试电路：交流电源；负载，通过第一供电线和第二供电线与所述交流电源相连接，其中，所述第一供电线和所述第二供电线均通过所述电弧故障断路器；第一开关元件，设置在所述第一供电线上；以及控制器，与所述第一开关元件相连接，用于通过所述第一开关元件控制所述交流电源向所述负载重复施加浪涌电流，以测试所述电弧故障断路器。通过向负载重复施加浪涌电流对电弧故障断路器进行测试解决了现有技术中无法对电弧故障断路器AFCI进行检测的情况，进而达到了测试电弧故障断路器AFCI合格与否，以保证具有AFCI的电路的安全性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的电弧故障断路器的测试电路的示意图；

图2是根据本发明优选实施例的电弧故障断路器的测试电路的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的电弧故障断路器的测试方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电弧故障断路器的测试电路，图1是根据本发明实施例的电弧故障断路器的测试电路的示意图，如图1所示，该测试电路主要包括交流电源10、负载20、第一开关元件30和控制器40，其中，负载20主要通过第一供电线L和第二供电线N与交流电源10相连接，并且第一供电线L和第二供电线N均通过电弧故障断路器AFCI，在本发明实施例中，示意性示出了第一供电线L为火线，第二供电线N为零线，第一开关元件30则设置在第一供电线L上，控制器40与开关元件30相连接，用于通过第一开关元件30控制交流电源10向负载20重复施加浪涌电流，以测试电弧故障断路器AFCI。负载20可以采用纯阻性负载，在本发明实施例中，可以采用钨负载，比如可以采用由4个150W和4个100W的灯泡构成的1000W钨负载。

以下说明本发明实施例所提供的电弧故障断路器的测试电路的测试原理：

接通交流电源10后，控制器40控制第一开关元件30闭合，使负载20得电，然后延迟一个极小的第一预设时间，控制第一开关元件30断开，使负载20断电，在第一开关元件30闭合的瞬间，负载20的供电回路导通，在导通瞬间，交流电源10向负载施加一次浪涌电流。然后，从前一次第一开关元件30闭合时刻起，间隔一个相对第一预设时间较长的第三预设时间，使得前一次供电回路导通对电弧故障断路器AFCI产生的影响消失后，重新控制第一开关元件30闭合，并接着控制第一开关元件30断开，实现又一次向负载施加一次浪涌电流。如此反复，实现控制交流电源10向负载20重复施加浪涌电流，其中，在控制交流电源10向负载20重复施加浪涌电流的过程中，统计重复施加浪涌电流的次数，并监控电弧故障断路器AFCI的开关状态，即，在控制第一开关元件30交替闭合和断开过程中，统计第一开关元件30的闭合次数，并监控电弧故障断路器AFCI的开关状态，如果统计的次数还未到达预设次数，电弧故障断路器AFCI断开电路，说明电弧故障断路器AFCI出现误动作，则停止测试，确认电弧故障断路器AFCI未通过测试，反之，如果统计的次数超过了预设次数，而电弧故障断路器AFCI仍然保持闭合，则确认电弧故障断路器AFCI通过测试。

其中，第一预设时间是一个极小的延时时间，可以设置为小于交流电源10周期的时间，第三预设时间是一个保证前一次供电回路导通对电弧故障断路器AFCI产生的影响消失的时间，比如可以取1min。而预设次数则可以根据电弧故障断路器AFCI通常出现误动作的频率进行设置，比如可以设置为60次。

本发明实施例所提供的电弧故障断路器的测试电路，通过向负载重复施加浪涌电流对电弧故障断路器进行测试解决了现有技术中无法对电弧故障断路器AFCI进行检测的情况，进而达到了测试电弧故障断路器AFCI合格与否，以保证具有AFCI的电路的安全性的效果。

优选地，如图2所示，本发明实施例的电弧故障断路器的测试电路还可以包括过零检测电路50，该过零检测电路50与第一供电线L和第二供电线N均相连接，并与控制器40相连接，用于在交流电源10的输出电压过零点产生高电平信号，即，过零检测电路50用于检测交流电源电压，过零检测电路50在输入的正弦波电压的过零点将产生一个高电平脉冲信号，该高电平脉冲信号的脉冲宽度是固定的，可以通过选择不同的单元电路来选择不同的脉冲宽度，也可以经过示波器检测来确定出脉冲宽度，在本发明实施例中，可以以第二预设时间T_pulse表示高电平信号的脉冲宽度，过零点前后各T_pulse/2，计算出连续两个脉冲之间的时间差为交流电源10的周期T，与过零检测电路50相连接的控制器40则可以根据高电平脉冲信号的产生时刻(即过零点的出现时刻)和交流电源10的周期，确定出交流电源10的输出电压达到不同相位角的时刻，这样就可以在交流电源10的输出电压达到相应的相位角的情况下，控制交流电源10向负载20施加浪涌电流，比如从高电平信号的产生时刻起，经历目标时间交流电源10的输出电压达到某个目标相位角θ，则在某个目标时间达到的目标时刻，控制器40控制交流电源10向负载20施加浪涌电流。

进一步举例说明，假如想要在交流电源10的输出电压在30°相位角、60°相位角和90°相位角处，对电弧故障断路器AFCI进行测试，因为从高电平信号的产生时刻起，交流电源10的输出电压达到30°相位角、60°相位角和90°相位角所需经历的目标时间依次分别为所以，在目标时间达到的目标时刻，控制器40控制交流电源10向负载20施加浪涌电流，实现了30°相位角处对电弧故障断路器AFCI进行测试；在目标时间达到的目标时刻，控制器40控制交流电源10向负载20施加浪涌电流，实现了60°相位角处对电弧故障断路器AFCI进行测试；在目标时间达到的目标时刻，控制器40控制交流电源10向负载20施加浪涌电流，实现了90°相位角处对电弧故障断路器AFCI进行测试。

通过以上描述可以看出，本发明优选实施例的电弧故障断路器的测试电路，通过设置过零检测电路，实现了可以有目的地在不同的相位角处对电弧故障断路器进行测试。

进一步优选地，在过零点检测电路50检测到过零点时产生高电平信号之后，控制器40计算出高电平信号的相邻两次产生时刻之间的第一时间差值|T_n-T_n-1|为交流电源10的周期T之后，还可以进一步比较第一时间差值|T_n-T_n-1|与预设周期的大小，如果与预设周期之间的差异不大，则计算多个两个第一时间差值的平均值，并确定平均值为交流电源10的真正周期T’，具体地，可以计算第一时间差值与第一预设阈值的第二时间差值，然后判断第二时间差值是否小于第二预设阈值，其中，第一预设阈值可以是预设周期，第二预设阈值可以是一个根据对周期精度要求所设定的时间值，其中，在判断出第二时间差值小于第二预设阈值的情况下，计算多个连续第一时间差值的平均值，并确定平均值为周期T′，相应地，交流电源10的输出电压从过零点达到某个目标相位角θ所经历的目标时间实现了精确确定交流电源10的周期，进而能够准确地确定控制交流电源10向负载20施加浪涌电流的时间点，达到了提高测试精度的效果。

更进一步地，本发明优选实施例的电弧故障断路器还包括第二开关元件60，该第二开关元件60与控制器40相连接，其中，控制器40用于发送触发指令至第二开关元件60，并计算触发指令发送时刻与第二开关元件60响应触发指令之间的时差。具体地，由于第二开关元件60连接到控制器40的引脚，控制器40发出指令时，直接启动计时，一旦第二开关元件60断开，控制器40的相应引脚电平就会发生变化，控制器40结束计时，得到触发指令发送时刻与第二开关元件60响应触发指令之间的时差。这一时间可以作为开关元件响应控制器40指令的延时时间t′_relay，为保证所得到的延时时间的精度，可以多次采集触发指令发送时刻与第二开关元件60响应触发指令之间的时差，以多次采集的平均值作为延时时间t′_relay。

其中，第一开关元件和第二开关元件可以为相同元件，实现通过第二开关元件60得到第一开关元件30响应控制器40控制指令的延时时间t′_relay，进而得到更加精确的目标时间

具体地，在本发明实施例中，第一开关元件30和第二开关元件60均可以是继电器开关，其中，第一开关元件30为第一继电器，第一继电器的开关触点设置在第一供电线L上，第一继电器的控制线圈与控制器40相连接；第二开关元件60为第二继电器，第二继电器的控制线圈与控制器40相连接。

此外，本发明实施例的电弧故障断路器的测试电路还包括电流检测器70，该电流检测器70用于检测第一供电线L上的回路电流，其中，控制器40与电流检测器70相连接，用于在第一供电线L的回路电流大于或等于预设电流的情况下，通过第一开关元件30控制交流电源10向负载20重复施加浪涌电流，在第一供电线L的回路电流小于预设电流的情况下，控制器40则发送调整命令至交流电源10，以增大交流电源10的输出电流。其中，电流检测器70可以是电流互感器，也可以是其它能够进行电流检测的元件，预设电流可以是100A。

如果交流电源10的输出电流比较小的话，向负载20施加的浪涌电流相对就比较弱，冲击力较小，导致对电弧故障断路器的测试准确度较低，通过电流检测器70对第一供电线L上的回路电流进行检测，以在回路电流大于或等于预设电流的情况下，向负载20施加的浪涌电流，实现了提高电弧故障断路器的测试准确率。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种电弧故障断路器的测试方法，该电弧故障断路器的测试方法主要通过本发明实施例上述内容所提供的电弧故障断路器的测试电路来执行，以下对本发明实施例所提供的电弧故障断路器的测试方法做具体介绍：

本发明实施例所提供的电弧故障断路器的测试方法主要通过向负载重复施加浪涌电流对电弧故障断路器进行测试，其中，电弧故障断路器设置在负载的供电回路，其中，通过向负载重复施加浪涌电流对电弧故障断路器进行测试。具体地，接通负载的交流电源后，控制负载的供电回路导通，然后延迟一个极小的第一预设时间，控制负载的供电回路断开，在负载的供电回路导通瞬间，交流电源向负载施加一次浪涌电流。然后，从前一次供电回路导通时刻起，间隔一个相对第一预设时间较长的第三预设时间，使得前一次供电回路导通对电弧故障断路器AFCI产生的影响消失后，重新控制供电回路导通，并接着控制供电回路断开，实现又一次向负载施加一次浪涌电流。如此反复，实现向负载重复施加浪涌电流，其中，在向负载重复施加浪涌电流的过程中，统计重复施加浪涌电流的次数，并监控电弧故障断路器AFCI的开关状态，即，在控制供电回路导通和断开过程中，统计供电回路的导通次数，并监控电弧故障断路器AFCI的开关状态，如果统计的次数还未到达预设次数，电弧故障断路器AFCI断开电路，说明电弧故障断路器AFCI出现误动作，则停止测试，确认电弧故障断路器AFCI未通过测试，反之，如果统计的次数超过了预设次数，而电弧故障断路器AFCI仍然保持闭合，则确认电弧故障断路器AFCI通过测试。

其中，第一预设时间是一个极小的延时时间，可以设置为小于交流电源周期的时间，第三预设时间是一个保证前一次供电回路导通对电弧故障断路器AFCI产生的影响消失的时间，比如可以取1min。而预设次数则可以根据电弧故障断路器AFCI通常出现误动作的频率进行设置，比如可以设置为60次。

本发明实施例所提供的电弧故障断路器的测试方法，通过向负载重复施加浪涌电流对电弧故障断路器进行测试解决了现有技术中无法对电弧故障断路器AFCI进行检测的情况，进而达到了测试电弧故障断路器AFCI合格与否，以保证具有AFCI的电路的安全性的效果。

优选地，在控制供电回路导通之前，本发明实施例的电弧故障断路器的测试方法还包括：检测负载的供电电源的过零点，并在检测到过零点时产生高电平信号，该高电平脉冲信号的脉冲宽度是固定的，可以通过选择不同的单元电路来选择不同的脉冲宽度，也可以经过示波器检测来确定出脉冲宽度，在本发明实施例中，可以以第二预设时间T_pulse表示高电平信号的脉冲宽度，过零点前后各T_pulse/2。然后，根据高电平信号产生时刻确定供电电源的周期，计算出连续两个脉冲之间的时间差为电源的周期T，根据第二预设时间和周期确定目标时间，其中，目标时间为供电电源的相位角从过零点达到预设相位角的时间，其中，在供电电源的相位角达到预设相位角时，控制供电回路导通，并在导通时间达到第一预设时间时，控制供电回路断开。比如从高电平信号的产生时刻起，经历目标时间电源的输出电压达到某个目标相位角θ，则在某个目标时间达到的目标时刻，控制电源向负载施加浪涌电流。

其中，预设相位角的数量为多个，在供电电源的相位角达到预设相位角时，控制供电回路导通，并在导通时间达到第一预设时间时，控制供电回路断开包括：执行如下步骤S1至步骤S3，直至供电回路的总导通次数达到预设次数，或直至电弧故障断路器断开：

S1：在供电电源的相位角达到当前预设相位角时，控制供电回路导通，并在导通时间达到第一预设时间时，控制供电回路断开。

S2：判断定时时间是否达到第三预设时间，其中，定时时间的起始时刻为在供电电源的相位角达到当前预设相位角时，控制供电回路导通的时刻。

S3：在判断出定时时间达到第三预设时间的情况下，在供电电源的相位角达到下一预设相位角时，控制供电回路导通，并在导通时间达到第一预设时间时，控制供电回路断开。

进一步举例说明，假如想要在交流电源10的输出电压在30°相位角、60°相位角和90°相位角处，对电弧故障断路器AFCI进行测试，因为从高电平信号的产生时刻起，交流电源的输出电压达到30°相位角、60°相位角和90°相位角所需经历的目标时间依次分别为所以，在目标时间达到的目标时刻，控制交流电源向负载施加浪涌电流，实现了30°相位角处对电弧故障断路器AFCI进行测试；在目标时间达到的目标时刻，控制交流电源向负载施加浪涌电流，实现了60°相位角处对电弧故障断路器AFCI进行测试；在目标时间达到的目标时刻，控制交流电源向负载施加浪涌电流，实现了90°相位角处对电弧故障断路器AFCI进行测试。

通过以上描述可以看出，通过进行过零点检测，实现了可以有目的地在不同的相位角处对电弧故障断路器进行测试。

进一步优选地，在检测负载的供电电源的过零点，并在检测到过零点时产生高电平信号之后，本发明实施例的电弧故障断路器的测试方法还包括：计算高电平信号的相邻两次产生时刻之间的第一时间差值|T_n-T_n-1|，并在计算出第一时间差值|T_n-T_n-1|为交流电源的周期T之后，还可以进一步比较第一时间差值|T_n-T_n-1|与预设周期的大小，如果与预设周期之间的差异不大，则计算多个两个第一时间差值的平均值，并确定平均值为交流电源的真正周期T’，具体地，可以计算第一时间差值与第一预设阈值的第二时间差值，然后判断第二时间差值是否小于第二预设阈值，其中，第一预设阈值可以是预设周期，第二预设阈值可以是一个根据对周期精度要求所设定的时间值，其中，在判断出第二时间差值小于第二预设阈值的情况下，计算多个连续第一时间差值的平均值，并确定平均值为周期T′，相应地，交流电源的输出电压从过零点达到某个目标相位角θ所经历的目标时间实现了精确确定交流电源的周期，进而能够准确地确定控制交流电源向负载施加浪涌电流的时间点，达到了提高测试精度的效果。

更进一步地，在根据第二预设时间和周期确定目标时间之前，本发明实施例的电弧故障断路器的测试方法还包括：检测供电回路响应控制信号的延时时间t′_relay，其中，控制信号用于控制供电回路导通或断开，具体检测方式可以采用本发明实施例做提供的电弧故障断路器的测试电路中所提供的检测方式，此处不再赘述，然后，按照公式确定目标时间，实现得到更加精确的目标时间，其中，T′为周期，T_pulse为第二预设时间，t′_relay为延时时间，θ为预设相位角，T_θ为目标时间。

此外，在向负载重复施加浪涌电流之前，本发明实施例的电弧故障断路器的测试方法还包括：检测供电回路上的回路电流；以及判断回路电流是否大于或等于预设电流，其中，在判断出回路电流大于或等于预设电流的情况下，向负载重复施加浪涌电流。

如果供电回路上的回路电流，即，交流电源的输出电流比较小的话，向负载施加的浪涌电流相对就比较弱，冲击力较小，导致对电弧故障断路器的测试准确度较低，通过对回路电流进行检测，以在回路电流大于或等于预设电流的情况下，向负载施加的浪涌电流，实现了提高电弧故障断路器的测试准确率。

图3是应用本发明实施例的电弧故障断路器的测试方法的流程图，如图3所示，示意性示出了在30°相位角、60°相位角和90°相位角处对电弧故障断路器进行测试的流程，具体包括如下步骤：

(1)采集供电回路响应控制信号的延时时间，以多次(比如20次)采集的平均值作为延时时间t′_relay；

(2)接通电源，检测供电回路上的电流；

(3)使用过零检测电路检测交流电源电压，过零检测电路在输入的正弦波电压的过零点将产生一个高电平脉冲信号，计算两个脉冲的时间差为交流电压的周期，判断相邻两次的检测的差异，将两个周期时间相减，取绝对值|T_n-T_n-1|，与阈值比较，若差异较大，则继续检测，若连续检测5次差异均不大，说明电源输出稳定，取5次检测的平均值为交流电源的真正周期T’；

(4)采集90°相位角对应的供电回路的电流值，如大于100A，则继续测试，反之则增大电源电流，重新执行第(4)步，其中，从高电平信号的产生时刻起，交流电源的输出电压达到90°相位角所需经历的目标时间为

(5)如大于100A，则确定电源到达30°相位角、60°相位角、90°相位角的时间分别为

(6)在电源30°相位角处，控制供电回路导通，稍后再控制供电回路断开；

(7)通过定时器定时1min，1min后在依次在电源60°、90°相位角处控制供电回路导通，连续控制供电回路导通60次，每两次闭合之间都应使用定时器定时1min，再在相应的相位角处闭合；

(8)如不满60次时，AFCI断开电路，说明AFCI出现误动作，则停止实验；

其中，还可以按照(6)、(7)、(8)步的操作方法重复测试，但不要求在特定的相位角断开，在任一相位处闭合电路。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了在纯阻性负载条件下对电弧故障断路器是否会出现误动作的检测。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电弧故障断路器的测试电路，其特征在于，包括：

交流电源；

负载，通过第一供电线和第二供电线与所述交流电源相连接，其中，所述第一供电线和所述第二供电线均通过所述电弧故障断路器；

第一开关元件，设置在所述第一供电线上；以及

控制器，与所述第一开关元件相连接，用于通过所述第一开关元件控制所述交流电源向所述负载重复施加浪涌电流，以测试所述电弧故障断路器；

第二开关元件，与所述控制器相连接，

其中，所述控制器用于发送触发指令至所述第二开关元件，并计算所述触发指令发送时刻与所述第二开关元件响应所述触发指令之间的时差。

2.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述测试电路还包括：

过零检测电路，与所述第一供电线和所述第二供电线均相连接，并与所述控制器相连接，用于在所述交流电源的输出电压过零点产生高电平信号，

其中，所述控制器用于在目标时刻控制所述交流电源向所述负载施加浪涌电流，所述目标时刻在所述高电平信号的产生时刻之后，并且与所述产生时刻的时间间隔为目标时间。

3.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述第一开关元件和所述第二开关元件为相同元件。

4.根据权利要求3所述的测试电路，其特征在于，

所述第一开关元件为第一继电器，其中，所述第一继电器的开关触点设置在所述第一供电线上，所述第一继电器的控制线圈与所述控制器相连接；

所述第二开关元件为第二继电器，其中，所述第二继电器的控制线圈与所述控制器相连接。

5.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述测试电路还包括：

电流检测器，用于检测所述第一供电线上的回路电流，

其中，所述控制器与所述电流检测器相连接，用于在所述第一供电线的回路电流大于或等于预设电流的情况下，通过所述第一开关元件控制所述交流电源向所述负载重复施加浪涌电流。

6.一种电弧故障断路器的测试方法，其特征在于，所述电弧故障断路器设置在负载的供电回路，其中，通过交流电源向所述负载重复施加浪涌电流对所述电弧故障断路器进行测试，

向所述负载重复施加浪涌电流对所述电弧故障断路器进行测试包括：

统计向所述负载重复施加浪涌电流的重复次数，并监测所述电弧故障断路器的开关状态；以及

若所述重复次数达到预设次数，并且所述电弧故障断路器保持导通状态，则确定所述电弧故障断路器通过测试，若在所述重复次数未达到所述预设次数的情况下，所述电弧故障断路器断开，则确定所述电弧故障断路器未通过测试，

向所述负载重复施加浪涌电流包括重复执行如下操作：

控制所述供电回路导通，并在导通时间达到第一预设时间时，控制所述供电回路断开，

在控制所述供电回路导通之前，所述测试方法还包括：

检测所述负载的供电电源的过零点，并在检测到所述过零点时产生高电平信号，其中，所述供电电源为交流电源，所述高电平信号的脉冲宽度为第二预设时间；

根据所述高电平信号产生时刻确定所述供电电源的周期；以及

根据所述第二预设时间和所述周期确定目标时间，其中，所述目标时间为所述供电电源的相位角从所述过零点达到预设相位角的时间，

其中，在所述供电电源的相位角达到所述预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到所述第一预设时间时，控制所述供电回路断开。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述预设相位角的数量为多个，在所述供电电源的相位角达到所述预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到第一预设时间时，控制所述供电回路断开包括：执行如下步骤，直至所述供电回路的总导通次数达到所述预设次数，或直至所述电弧故障断路器断开：

在所述供电电源的相位角达到当前预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到所述第一预设时间时，控制所述供电回路断开；

判断定时时间是否达到第三预设时间，其中，所述定时时间的起始时刻为在所述供电电源的相位角达到所述当前预设相位角时，控制所述供电回路导通的时刻；

在判断出所述定时时间达到所述第三预设时间的情况下，在所述供电电源的相位角达到下一预设相位角时，控制所述供电回路导通，并在所述导通时间达到所述第一预设时间时，控制所述供电回路断开。

8.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，在检测所述负载的供电电源的过零点，并在检测到所述过零点时产生高电平信号之后，所述测试方法还包括：

计算所述高电平信号的相邻两次产生时刻之间的第一时间差值；

计算所述第一时间差值与第一预设阈值的第二时间差值；以及

判断所述第二时间差值是否小于第二预设阈值，

其中，根据所述高电平信号产生时刻确定所述供电电源的周期包括：在判断出所述第二时间差值小于所述第二预设阈值的情况下，计算多个连续所述第一时间差值的平均值，并确定所述平均值为所述周期。

9.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，在根据所述第二预设时间和所述周期确定目标时间之前，所述测试方法还包括：

检测所述供电回路响应控制信号的延时时间，其中，所述控制信号用于控制所述供电回路导通或断开，

其中，按照公式确定所述目标时间，T′为所述周期，T_pulse为所述第二预设时间，t′_relay为所述延时时间，θ为所述预设相位角，T_θ为所述目标时间。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的测试方法，其特征在于，在向所述负载重复施加浪涌电流之前，所述测试方法还包括：

检测所述供电回路上的回路电流；以及

判断所述回路电流是否大于或等于预设电流，

其中，在判断出所述回路电流大于或等于所述预设电流的情况下，向所述负载重复施加浪涌电流。