CN105954608B - 一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法 - Google Patents

一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，包括以下步骤：天线检测待检测线路或设备产生的电弧故障的电磁辐射信号，记录电弧故障的电磁辐射信号波形，所述电弧故障的电磁辐射信号波形经傅里叶变换分析其频谱特征，得电弧故障的电磁辐射信号的特征频率，当所述电弧故障的电磁辐射信号的特征频率在MHz级内时，则将该电弧故障的电磁辐射信号的特征频率作为特征参数检测待检测线路的直流电弧。本发明能够有效地对直流电弧进行检测。

Description

一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法
技术领域
本发明涉及一种直流电弧检测方法，涉及一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法。
背景技术
在直流电源系统中，受环境及运行条件的影响，振动导致金属接头松动、线路绝缘老化、发生接地等故障时都可能引发直流电弧。随着直流供电系统应用范围的扩大，电源电压水平也提高到数百伏，随着电压的升高，直流系统发生电弧故障的可能性也大大提高。直流电弧与交流电弧不同，其电流没有过零点因此难以熄灭，而通常直流设备体积较小、内部元件分布紧凑，如果发生直流电弧，极有可能发生连锁反应而导致大规模起火甚至爆炸，对设备稳定运行造成严重威胁。然而现有技术主要采用以电流或电压变化率超过某一阈值作为故障电弧判据的方法，该方法易受外电路影响，容易引起误判或漏判，因此不能对直流电弧故障进行有效的检测。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，该方法能够有效地对直流电弧进行检测。
为达到上述目的，本发明所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法包括以下步骤：
天线检测待检测线路或设备产生的电弧故障的电磁辐射信号，记录电弧故障的电磁辐射信号波形，所述电弧故障的电磁辐射信号波形经傅里叶变换分析其频谱特征，得电弧故障的电磁辐射信号的特征频率，当所述电弧故障的电磁辐射信号的特征频率在MHz级内时，则将该电弧故障的电磁辐射信号的特征频率作为特征参数检测待检测线路的直流电弧。
天线的频段范围为0-500MHz；
天线的驻波比VSWR值小于1.5dB。
将检测到的电弧故障的电磁辐射信号转发至采集器中，采集器记录所述电弧故障的电磁辐射信号波形；
所述采集器为示波器或数据采集卡；
天线与示波器之间通过同轴电缆相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法在具体操作时，通过非接触的方式检测待检测线路或设备产生的电弧故障的电磁辐射信号，并分析所述电弧故障的电磁辐射信号波形，得到电弧故障的单次辐射信号的特征频率，然后以电弧故障的电磁辐射信号的特征频率作为特征参数检测待检测线路的直流电弧，用户即可根据检测出的直流电弧及时切断电弧故障，提高直流电源供电以及直流线路或设备安全运行的可靠性，操作简单，安全有效。
附图说明
图1为本发明的原理图。
其中，1为待检测线路、2为天线、3为示波器、4为同轴电缆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法包括以下步骤：天线2检测待检测线路或设备1产生的电弧故障的电磁辐射信号，记录电弧故障的电磁辐射信号波形，所述电弧故障的电磁辐射信号波形经傅里叶变换分析其频谱特征，得电弧故障的电磁辐射信号的特征频率，当所述电弧故障的电磁辐射信号的特征频率在MHz级内时，则将该电弧故障的电磁辐射信号的特征频率作为特征参数检测待检测线路或设备1的直流电弧。
需要说明的是，天线2的频段范围为0-500MHz；天线2的驻波比VSWR值小于1.5dB。
将检测到的电弧故障的电磁辐射信号转发至采集器中，采集器记录所述电弧故障的电磁辐射信号波形，其中，采集器为示波器3或数据采集卡，天线2与示波器3之间通过同轴电缆4相连接。
本发明能够用于航空航天供电系统、电动汽车、光伏发电等系统中，由于振动导致金属接头松动、线路绝缘老化、发生接地等故障时均有可能发生直流电弧故障。利用天线2检测直流电弧电磁辐射信号，以直流电弧电磁辐射信号的特征频率作为直流电弧故障发生的判据，能够及时检测到直流电弧故障。

Claims (6)

1.一种基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
天线(2)检测待检测线路或设备(1)产生的电弧故障的电磁辐射信号，记录电弧故障的电磁辐射信号波形，所述电弧故障的电磁辐射信号波形经傅里叶变换分析其频谱特征，得电弧故障的电磁辐射信号的特征频率，当所述电弧故障的电磁辐射信号的特征频率在MHz级内时，则将该电弧故障的电磁辐射信号的特征频率作为特征参数检测待检测线路或设备(1)的直流电弧。
2.根据权利要求1所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，其特征在于，天线(2)的频段范围为0-500MHz。
3.根据权利要求1所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，其特征在于，天线(2)的驻波比VSWR值小于1.5dB。
4.根据权利要求1所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，其特征在于，将检测到的电弧故障的电磁辐射信号转发至采集器中，采集器记录所述电弧故障的电磁辐射信号波形。
5.根据权利要求4所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，其特征在于，所述采集器为示波器(3)或数据采集卡。
6.根据权利要求5所述的基于电磁辐射特性的直流电弧检测方法，其特征在于，天线(2)与示波器(3)之间通过同轴电缆(4)相连接。
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