CN113125905B - 电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质 - Google Patents

电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质。该装置通过电力波检测模块检测待检测线路的电能特征，通过电弧检测模块用于检测待检测线路的弧能特征，并利用数据处理模块根据电能特征、预设电能特征、弧能特征以及预设弧能特征确定待检测线路是否发生故障，从而通过测电加测弧的方式，实现精准测电弧，进而更加完整地还原电弧故障特征来消除电弧故障误判率，实现精确判定，以提高电弧故障检测的准确性和可靠性。

Description

电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质
技术领域
本申请涉及电气领域，尤其涉及一种电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质。
背景技术
据消防部门统计，电弧故障是引发电气火灾的主要原因之一，为消除电弧故障这一电气火灾隐患，多年来，人们对电弧故障的机理进行了不断研究和探索，也相继出台了有关电弧故障保护器产品的标准。
现行所有产品标准的电弧故障检测方法，均是采用检测电力线路中的电力波方式进行的，即对由电弧故障发生时所引起的电力线路中电力波的特征进行跟踪与分析，然后根据事先预设的电弧故障模拟阈值进行判定是否产生电弧故障。
显然，现有的电弧故障的电力波检测法仅能分辨由电弧故障引起的电力波信号畸变，容易发生故障误判。
发明内容
本申请提供一种电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质，用以解决现有检测方法中无法分辨电力线路中电力波信号畸变是由电弧故障引起的还是非电弧故障引起的问题，进而容易发生故障误判的问题。
第一方面，本申请提供一种电弧故障检测装置，包括：电力波检测模块、电弧检测模块以及数据处理模块；
所述电力波检测模块用于检测待检测线路的电能特征，所述电弧检测模块用于检测所述待检测线路的弧能特征，
所述数据处理模块用于根据所述电能特征、预设电能特征、所述弧能特征以及预设弧能特征确定所述待检测线路是否发生故障。
在一种可能的设计中，所述电弧检测模块，包括：电磁波检测模块；
所述电磁波检测模块用于检测所述待检测线路的电磁波特征，以使所述数据处理模块根据所述电磁波特征以及预设电磁波特征确定所述待检测线路是否发生故障。
在一种可能的设计中，所述电磁波检测模块，包括：电弧无线电波检测模块；
所述电弧无线电波检测模块通过天线检测待检测线路的无线电波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧无线电波特征以及预设电弧无线电波特征确定所述待检测线路是否发生故障，所述预设电弧无线电波特征包括预设电弧无线电波频谱特征、预设电弧无线电波相位特征以及预设电弧无线电波幅值特征。
在一种可能的设计中，所述电磁波检测模块，包括：电弧光波检测模块；
所述电弧光波检测模块通过光波传感器检测待检测线路的电弧光波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧光波特征以及预设电弧光波特征确定所述待检测线路是否发生故障，所述预设电弧光波特征包括预设电弧光波频谱特征、预设电弧光波相位特征以及预设电弧光波幅值特征。
在一种可能的设计中，所述电弧检测模块，包括：机械波检测模块；
所述机械波检测模块用于检测所述待检测线路的机械波特征，以使所述数据处理模块根据所述机械波特征以及预设机械波特征确定所述待检测线路是否发生故障。
在一种可能的设计中，所述机械波检测模块，包括：电弧超声波检测模块；
所述电弧超声波检测模块通过超声传感器检测待检测线路的电弧超声波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧超声波特征以及预设电弧超声波特征确定所述待检测线路是否发生故障，所述预设电弧超声波特征包括预设电弧超声波频谱特征、预设电弧超声波相位特征以及预设电弧超声波幅值特征。
在一种可能的设计中，所述机械波检测模块，包括：电弧声波检测模块；
所述电弧声波检测模块通过声波传感器检测待检测线路的电弧声波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧声波特征以及预设电弧声波特征确定所述待检测线路是否发生故障，所述预设电弧声波特征包括预设电弧声波频谱特征、预设电弧声波相位特征以及预设电弧声波幅值特征。
第二方面，本申请还提供一种电弧故障检测方法，应用于第一方面中任意一项所述的电弧故障检测装置，包括：
检测待检测线路的电能特征以及弧能特征；
根据所述电能特征、预设电能特征、所述弧能特征以及预设弧能特征确定所述待检测线路是否发生故障。
第三方面，本申请还提供一种电弧故障检测设备，包括：存储器和至少一个处理器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行第二方面中所述的电弧故障检测方法。
第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现第二方面中所述的电弧故障检测方法。
第五方面，本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上第二方面各种可能的设计中所述的电弧故障检测方法。
本申请提供的电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质，通过电力波检测模块检测待检测线路的电能特征，通过电弧检测模块用于检测待检测线路的弧能特征，并利用数据处理模块根据电能特征、预设电能特征、弧能特征以及预设弧能特征确定待检测线路是否发生故障，从而通过测电加测弧的方式，实现精准测电弧，进而更加完整地还原电弧故障特征来消除电弧故障误判率，实现精确判定，以提高电弧故障检测的准确性和可靠性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为现有电弧故障检测标准描述的电力波检测技术的原理图；
图2为本申请一实施例提供的电弧故障检测装置的检测原理图；
图3为本申请一实施例提供的电弧故障检测装置的五维检测法的原理图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
据消防部门统计，电弧故障是引发电气火灾的主要原因之一，为消除电弧故障这一电气火灾隐患，多年来，人们对电弧故障的机理进行了不断研究和探索，也相继出台了有关电弧故障保护器产品的标准，如：国际上的《UL1699-1999Arc Fault CircuitInterrupter》、《UL1699B-2011Photovoltaic DC Arc-Fault Detection Devices》、《IEC62606-2013General Requirements for Arc Fault Detection Devices(AFDD)》。2014年，我国也颁布了相应产品所执行的国家标准《GB 14287.4-2014故障电弧探测器》、《GB/T31143-2014电弧故障保护电器(AFDD)的一般要求》。而现行所有产品标准的电弧故障检测方法，均是采用检测电力线路中的电力波方式进行的。其中，
图1为现有电弧故障检测标准描述的电力波检测技术的原理图。如图1所示，电弧故障检测方法是对由电弧故障发生时所引起的电力线路中电力波的电压、电流、频率(相位)或频谱信号进行跟踪与分析，同时采用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)软硬件技术进行采样计算处理后，然后根据事先预设的电弧故障模拟阈值进行判定：电弧故障产生与否。上述检测方法可称之为电弧故障的电力波检测法，目前市场营销和应用的所有电弧故障检测与保护类产品，均为上述各项标准规范下的产品。
但是，上述单一的电力波检测法，存在一个致命的缺陷是：无法分辨电力线路中电力波信号畸变是由电弧故障引起的还是非电弧故障引起的(简称：类弧波)。其中，对于类弧波，从电力传输的角度看，正常传输的电力波是交流50/60Hz正弦波，而电弧故障发生时，正常的电力波会发生畸变，而非电弧故障引起电力波畸变的可称之谓类弧波。
在电力线路中，电弧故障的出现会造成电力波的畸变，而事实上，造成电力波畸变的原因并非一定是由单一的电弧故障引起的，如光伏、风能等新能源采用的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)技术所并网发电的迭加电力波，也会对电力线路中纯工频电力波带来瞬时的畸变而形成类弧波。又如天空中的闪电打雷也会对电力线路中纯工频电力波带来瞬时的畸变而形成类弧波；再如，处于相同用电线路中大功率容性感性负载的频繁的工作启动与关断，也会对电力线路中纯工频电力波带来瞬时的畸变而形成类弧波等等。因而，现行采用单一电力波检测法的电弧故障保护器类产品，在实际应用中，会时常出现误报警误跳闸现象(并非出现电弧故障的原因)，这会对产品应用造成很大的困扰和麻烦，导致用户对该类保护产品的实际使用失去信心，究其原因，现行电弧故障的单一电力波检测法存在理论上的缺失，这是一个无法克服的原理性问题。
具体的，现行的电弧故障单一电力波检测法的科学基础和理论依据，可由下列物理公式概括表达：
P电弧＝P电力波能
但是，因为P电弧＝P电力波能+P弧能，而P电弧≠P电力波能，因而，现行的单一电力波检测法检测原理存在着重大的理论缺失，简而言之，测电不测弧，测不准电弧。
也即，仅对电弧故障发生时的电力波特征进行检测，包括电压、电流、频率(相位)或频谱等进行检测，而均未考虑电弧故障发生时的声、光、电等其它特征。可见，现行的电力波检测法(一维检测法)仅实现了：P电弧＝P电力波能的等效检测，却忽视了P弧能特征的存在与检测，而单一的电力波检测法仅仅是抓住了电弧故障的电能特征，但并未抓住电弧故障的所有特征，因而电力波检测法无法真实和仿真地描述出电弧故障完整特征。
此外，对于单一电力波检测法，在实施中采用的检测技术，具体可以是：电力波的时域分析法、电力波的频域分析法、电力波的数理分析法、电力波的智能判别算法等等。但是，归纳来讲，无论何种方法，单一的电力波检测，是无法完整描述电弧故障全部特征的，也即无法仿真地整体还原出电弧故障这一物理现象的。
而在本申请技术方案中，旨在提供一种电弧故障检测装置、方法、设备以及存储介质，以通过电弧故障五维检测法，即将电弧故障的检测开拓为：电力波检测法、机械波(声波与超声波)检测法以及电磁波(无线电波与光波)检测法。将原有的一维检测法扩展到五维检测法。进而降低一维检测法的误判率，彻底消除误动作，并为电弧故障保护器产品的市场普及和广泛应用，提供坚实的理论基础和可靠的技术保障。
其中，电弧是一种击穿绝缘介质的电气辉光放电现象，通常伴随着电极的局部挥发，而电弧故障通常是声、光、电几乎同时出现的一种综合物理现象，在这一物理现象中，电源功率所引发的电弧电极之间(含电极本身)产生的电气击穿和辉光放电，自然会激发出电弧机械波(声波与超声波)的传播和电弧电磁波(无线电波与光波)的辐射，跟踪与捕捉电弧发生时的电弧机械波(声波与超声波)和电弧电磁波(无线电波与光波)特征，就可以作为检测电弧故障是否产生的补充依据，从而在电力波检测法的基础上，迭加电弧机械波(声波与超声波)和电弧电磁波(无线电波与光波)特征的检测和验证，进而提高检测和判定电弧故障的完整性、准确性和可靠性，从而为根本消除误判误动现象提供理论依据和科学保障，这就是应用于本申请提供的电弧故障检测装置中的电弧故障五维检测法的基本原理。
具体的，当电弧故障发生时，根据能量守恒原理，存在如下功率关系式：
P电弧＝电能(电力波能)+P弧能
据此，按基尔霍夫定律，可推导出P弧能的理论值参数。其中，图2为本申请一实施例提供的电弧故障检测装置的检测原理图。如图2所示，进行以下推导：
(1)、当电弧＝0时：
IL＝Ii，UL＝Ui，∴PL＝Ii·Ui＝Pi；
(2)、当电弧≠0时：
设IL＝X·Ii，U电弧＝Y·Ui，则UL＝(1-Y)·Ui；
∵P电能＝IL·U电弧＝X·Ii·Y·Ui＝X·Y·Pi；
PL＝IL·UL＝X·Ii·(1-Y)·Ui＝X·(1-Y)·Pi；
又Pi＝P电弧+PL；而P电弧＝P电能+P弧能
∴Pi＝P电能+P弧能+PL＝X·Y·Pi+P弧能+X·(1－Y)·Pi；
Pi＝X·Y·Pi+P弧能+X·Pi－X·Y·Pi
∴P弧能＝(1－X)·Pi
据此可知：
A、当X＝1时(IL＝Ii)，P弧能＝0，没有电弧产生，电路处于正常输电状态中；
B、当0＜X＜1时(IL≠Ii)，P弧能≠0，发生串联电弧，电路处于不正常输电状态中；
C、当X＝0时(IL＝0)，P弧能≠0，发生并联电弧，电路处于短路状态。
由此可见，当电弧发生时，弧能是同步产生的，显然这是无法忽略的，如果忽视对电弧故障中弧能的检测，则电弧故障的特征检测必将是不完整不全面的，现行电弧故障检测技术(一维检测法)存在的缺陷，从而造成市售产品高误判率和高误动作现象的存在，这是必然的。
按上述理论分析，电弧故障发生时的能量守恒式可表达如下：
P电弧＝P电力波能+P声波能+P超声波能+P无线电波能+P光波能
相应的，在本实施例提供的电弧故障检测装置，包括：电力波检测模块、电弧检测模块以及数据处理模块，其中，电力波检测模块用于检测待检测线路的电能特征，电弧检测模块用于检测待检测线路的弧能特征，而数据处理模块用于根据电能特征、预设电能特征、弧能特征以及预设弧能特征确定待检测线路是否发生故障。其中，电力波检测模块用于检测P电力波能，而电弧检测模块用于检测P声波能、P超声波能、P无线电波能、P光波能中的任意一项或者任意多项的组合。
此外，对于预设电能特征，可以通过预先测试分析的方式进行获取，具体的，可以是包括发生电弧故障时，该电能特征所对应的频谱特征、相位特征以及幅值特征。而对于预设弧能特征，则是可以通过预先测试分析的方式进行获取，具体的，可以是包括发生电弧故障时，该特征所对应的频谱特征、相位特征以及幅值特征。
若通过数据处理模块对电能特征与预设电能特征，以及弧能特征与预设弧能特征之间的匹配程度能够达到一定阈值，则可以确定待检测线路发生了故障，而若匹配程度未能够达到一定阈值，则确定待检测线路并未发生故障。
在本实施例中，通过电力波检测模块检测待检测线路的电能特征，通过电弧检测模块用于检测待检测线路的弧能特征，并利用数据处理模块根据电能特征、预设电能特征、弧能特征以及预设弧能特征确定待检测线路是否发生故障，从而通过测电加测弧的方式，实现精准测电弧，进而更加完整地还原电弧故障特征来消除电弧故障误判率，实现精确判定，以提高电弧故障检测的准确性和可靠性。
在上述实施例的基础上，上述的电弧检测模块，包括：电磁波检测模块。其中，电磁波检测模块用于检测待检测线路的电磁波特征，以使数据处理模块根据电磁波特征以及预设电磁波特征确定待检测线路是否发生故障。
可选的，上述的电弧检测模块，还可以包括：机械波检测模块；机械波检测模块用于检测待检测线路的机械波特征，以使数据处理模块根据机械波特征以及预设机械波特征确定待检测线路是否发生故障。
图3为本申请一实施例提供的电弧故障检测装置的五维检测法的原理图。如图3所示，上述的电磁波检测模块，可以包括：电弧无线电波检测模块。电弧无线电波检测模块通过天线检测待检测线路的无线电波特征，以使数据处理模块根据电弧无线电波特征以及预设电弧无线电波特征确定待检测线路是否发生故障，预设电弧无线电波特征包括预设电弧无线电波频谱特征、预设电弧无线电波相位特征以及预设电弧无线电波幅值特征。
当电弧故障发生时，会出现电气击穿和辉光放电现象，根据物理学中电磁波感应理论，在电气击穿和辉光放电现象出现的同时，必将会产生无线电波辐射现象，且电弧故障这一无线电波辐射特征是独特的，具备电弧故障的特征，并且也只有电弧故障所具备，即该无线电波具有电弧故障独有的电弧无线电波频谱特征、相位特征和幅值特征。其中，电弧无线电波频谱特征、相位特征和幅值特征，可以是在发生电弧故障时测得。据此，应用无线电检测技术，可以用无线电接收天线、电子电路和软硬件结合的CPU技术，对电弧故障辐射的特定电弧无线电波频谱特征、相位特征和幅值特征进行无线电信号接收、处理、计算、对比与判别，从而完成对电弧故障的检测与判定，这就是电弧无线电波检测模块的基本工作原理。
可选的，上述的电磁波检测模块，还可以包括：电弧光波检测模块。电弧光波检测模块通过光波传感器检测待检测线路的电弧光波特征，以使数据处理模块根据电弧光波特征以及预设电弧光波特征确定待检测线路是否发生故障，预设电弧光波特征包括预设电弧光波频谱特征、预设电弧光波相位特征以及预设电弧光波幅值特征。
当电弧故障发生时，会出现电气辉光放电现象，根据物理学中光的波粒二重性原理，在电气辉光放电现象出现的同时，必将会产生光波辐射现象，且电弧故障这一光波辐射特征是独特的，具备电弧故障的特征，并且也只有电弧故障所具备，即该光波具有电弧故障独有的电弧光波频谱特征、相位特征和幅值特征。其中，电弧光波频谱特征、相位特征和幅值特征，可以是在发生电弧故障时测得。据此，应用光波检测技术，可以用特定设计的光波传感器、电子电路和软硬件结合的CPU技术，对故障电弧辐射的特定电弧光波频谱特征、相位特征和幅值特征进行光波信号接收、处理、计算、对比与判别，从而完成对电弧故障的检测与判定，这就是电弧光波检测模块的基本工作原理。
此外，上述机械波检测模块，可以包括：电弧超声波检测模块。电弧超声波检测模块通过超声传感器检测待检测线路的电弧超声波特征，以使数据处理模块根据电弧超声波特征以及预设电弧超声波特征确定待检测线路是否发生故障，预设电弧超声波特征包括预设电弧超声波频谱特征、预设电弧超声波相位特征以及预设电弧超声波幅值特征。
当电弧故障发生时，会出现击穿绝缘介质和电极振动现象，根据物理学振动产生机械波的原理，在击穿绝缘介质和电极振动现象出现的同时，必将会产生机械波振动与传播现象，且电弧故障这一机械波振动与传播特征是独特的，具备电弧故障的特征，并且也只有电弧故障所具备，即该机械波振动与传播具有电弧故障独有的电弧超声波频谱特征、相位特征和幅值特征。其中，电弧超声波频谱特征、相位特征和幅值特征可以是在发生电弧故障时测得。据此，应用超声波检测技术，可以用特定设计的超声波传感器、电子电路和软硬件结合的CPU技术，对电弧故障机械波振动与传播的特定电弧超声波频谱特征、相位特征和幅值特征进行超声波信号接收、处理、计算、对比与判别，从而完成对电弧故障的检测与判定，这就是电弧超声波检测模块的基本工作原理。
并且，上述机械波检测模块，还可以包括：电弧声波检测模块。电弧声波检测模块通过声波传感器检测待检测线路的电弧声波特征，以使数据处理模块根据电弧声波特征以及预设电弧声波特征确定待检测线路是否发生故障，预设电弧声波特征包括预设电弧声波频谱特征、预设电弧声波相位特征以及预设电弧声波幅值特征。
当电弧故障发生时，会出现击穿绝缘介质和电极振动现象，根据物理学振动产生机械波的原理，在击穿绝缘介质和电极振动现象出现的同时，必将会产生机械波振动与传播现象，且电弧故障这一机械波振动与传播特征是独特的，具备电弧故障的特征，并且也只有电弧故障所具备，即该机械波振动与传播具有电弧故障独有的电弧声波频谱特征、相位特征和幅值特征(含次声波)。其中，电弧声波频谱特征、相位特征和幅值特征可以是在发生电弧故障时测得。据此，应用声波检测技术，可以用特定设计的声波传感器(含次声波)、电子电路和软硬件结合的CPU技术，对电弧故障机械波振动与传播的特定电弧声波频谱特征、相位特征和幅值特征进行声波信号接收、处理、计算、对比与判别，从而完成对电弧故障的检测与判定，这就是电弧声波检测模块的基本工作原理。
对于上述实施例的中的各个模块中的检测传感器、信号采集、选频滤波及其处理传输等均各自独立运行，然后各自处理后的信号传输至系统中央CPU进行多重检验与综合运算后给予最终判定是否发生电弧故障。
此外，对于上述的电弧故障五维检测法方案，还可以根据用户的电弧故障保护实际应用场景，进行任意组合搭配使用的，如三维检测法(电力波+超声波+无线电波)方案、四维检测法(电力波+超声波+无线电波+光波)方案、五维检测法(电力波+声波+超声波+无线电波+光波)方案等等，目的是在降低误判率提高可靠性的同时，兼顾经济性和实用性，而对于具体的组合方式，在本实施例中不做具体限定，应理解为任意组合方式均在本申请方案的记载范围之内，此处不再一一列举。
综上，本实施例提供的电弧故障检测装置及方案，采用了五维检测法，涉及到的电力波检测法、机械波(声波与超声波)检测法和电磁波(无线电波与光波)检测法，除电力波检测法外，还同步采用机械波(声波与超声波)检测法以及电磁波(无线电波与光波)检测法。从而通过五维检测的方式，实现精准测电弧，进而完整地还原电弧故障特征来消除电弧故障误判率，实现精确判定，以提高电弧故障检测的准确性和可靠性。
此外，本申请实施例还提供一种电弧故障检测设备，包括：存储器和至少一个处理器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行对应的电弧故障检测方法。
并且，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现对应的电弧故障检测方法。
其中，上述电弧故障检测方法，包括：检测待检测线路的电能特征以及弧能特征；并根据所述电能特征、预设电能特征、所述弧能特征以及预设弧能特征确定所述待检测线路是否发生故障。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (4)

1.一种电弧故障检测装置，其特征在于，包括：电力波检测模块、电弧检测模块以及数据处理模块；
所述电力波检测模块用于检测待检测线路的电能特征，所述电弧检测模块用于检测所述待检测线路的弧能特征；
所述数据处理模块用于根据所述电能特征与预设电能特征的匹配度，以及所述弧能特征与预设弧能特征的匹配度，确定所述待检测线路是否发生电弧故障；所述预设电能特征为发生电弧故障时的电能特征，所述预设弧能特征为发生电弧故障时的弧能特征；
所述电弧检测模块，包括：电磁波检测模块和机械波检测模块；所述弧能特征包括电磁波特征和机械波特征；所述预设弧能特征包括预设电磁波特征和预设机械波特征；
所述电磁波检测模块，包括：电弧无线电波检测模块和电弧光波检测模块；所述电磁波特征包括：电弧无线电波特征和电弧光波特征；所述预设电磁波特征包括：预设电弧无线电波特征和预设电弧光波特征；
所述机械波检测模块，包括：电弧超声波检测模块和电弧声波检测模块；所述机械波特征包括：电弧超声波特征和电弧声波特征；所述预设机械波特征包括：预设电弧超声波特征和预设电弧声波特征；
所述电弧无线电波检测模块通过天线检测待检测线路的无线电波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧无线电波特征与所述预设电弧无线电波特征的匹配度确定所述待检测线路是否发生电弧故障，所述预设电弧无线电波特征包括预设电弧无线电波频谱特征、预设电弧无线电波相位特征以及预设电弧无线电波幅值特征；
所述电弧光波检测模块通过光波传感器检测待检测线路的电弧光波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧光波特征与所述预设电弧光波特征的匹配度确定所述待检测线路是否发生电弧故障，所述预设电弧光波特征包括预设电弧光波频谱特征、预设电弧光波相位特征以及预设电弧光波幅值特征；
所述电弧超声波检测模块通过超声传感器检测待检测线路的电弧超声波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧超声波特征与所述预设电弧超声波特征的匹配度确定所述待检测线路是否发生电弧故障，所述预设电弧超声波特征包括预设电弧超声波频谱特征、预设电弧超声波相位特征以及预设电弧超声波幅值特征；
所述电弧声波检测模块通过声波传感器检测待检测线路的电弧声波特征，以使所述数据处理模块根据所述电弧声波特征与所述预设电弧声波特征的匹配度确定所述待检测线路是否发生电弧故障，所述预设电弧声波特征包括预设电弧声波频谱特征、预设电弧声波相位特征以及预设电弧声波幅值特征。
2.一种电弧故障检测方法，应用于权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，包括：
检测待检测线路的电能特征以及弧能特征；
根据所述电能特征与预设电能特征的匹配度，以及所述弧能特征与预设弧能特征的匹配度，确定所述待检测线路是否发生电弧故障；所述预设电能特征为发生电弧故障时的电能特征，所述预设弧能特征为发生电弧故障时的弧能特征；
所述弧能特征包括电磁波特征和机械波特征，所述预设弧能特征包括预设电磁波特征和预设机械波特征；
所述电磁波特征包括电弧无线电波特征和电弧光波特征，所述预设电磁波特征包括预设电弧无线电波特征和预设电弧光波特征；
所述机械波特征包括电弧超声波特征和电弧声波特征，所述预设机械波特征包括预设电弧超声波特征和预设电弧声波特征；
所述根据所述弧能特征与预设弧能特征的匹配度，确定所述待检测线路是否发生电弧故障，包括：
检测所述待检测线路的电弧无线电波特征、电弧光波特征、电弧超声波特征和电弧声波特征，根据所述电弧无线电波特征与所述预设电弧无线电波特征的匹配度和/或所述电弧光波特征与所述预设电弧光波特征的匹配度和/或所述电弧超声波特征与所述预设电弧超声波特征的匹配度和/或所述电弧声波特征与所述预设电弧声波特征的匹配度确定所述待检测线路是否发生电弧故障；
所述预设电弧无线电波特征包括预设电弧无线电波频谱特征、预设电弧无线电波相位特征以及预设电弧无线电波幅值特征；所述预设电弧光波特征包括预设电弧光波频谱特征、预设电弧光波相位特征以及预设电弧光波幅值特征；所述预设电弧超声波特征包括预设电弧超声波频谱特征、预设电弧超声波相位特征以及预设电弧超声波幅值特征；所述预设电弧声波特征包括预设电弧声波频谱特征、预设电弧声波相位特征以及预设电弧声波幅值特征。
3.一种电弧故障检测设备，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求2所述的电弧故障检测方法。
4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求2所述的电弧故障检测方法。
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