CN204009002U - 用于检测afci的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测AFCI的设备。其中，该设备包括：AFCI，连接于电弧发生装置与电源之间；信号采集器，与电弧发生装置连接，用于采集电弧发生装置发生的电弧信号；故障信号检测装置，与信号采集器连接，用于检测电弧信号是否符合预设故障条件；电压采集器，连接于电弧发生装置与故障信号检测装置之间，用于在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压；故障信号检测装置还用于根据电压判断AFCI是否处于正常的工作状态。采用本实用新型实施例，实现了对AFCI性能的检测，解决了现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题。

Description

用于检测AFCI的设备

技术领域

本实用新型涉及电路保护装置领域，具体而言，涉及一种用于检测AFCI的设备。

背景技术

AFCI即电弧故障分断器。它是通过识别电路中的电弧故障特征信息，在电弧故障发展成为火灾或电路出现短路之前断开电源电路的一种保护装置。具体地，它可以检测到故障电弧中引起电流中的异常现象，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。

现有技术中将AFCI用作电路保护装置，一旦AFCI发生故障(如不工作或误工作)，使得电路中没有保护装置，而可能会带来安全隐患。然而现有技术中没有可以检测AFCI的性能是否合格的方案。

针对现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于检测AFCI的设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于检测AFCI的设备，该设备包括：AFCI，连接于电弧发生装置与电源之间；信号采集器，与电弧发生装置连接，用于采集电弧发生装置发生的电弧信号；故障信号检测装置，与信号采集器连接，用于检测电弧信号是否符合预设故障条件；电压采集器，连接于电弧发生装置与故障信号检测装置之间，用于在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压。

进一步地，设备还包括：电弧发生装置包括：第一切割件和第二切割件，第二切割件上设置有刀片；刀片与第一切割件配合使用，以切割电缆产生电弧信号。

进一步地，信号采集器包括：电流互感器，与电弧发生装置连接，用于采集电弧信号的电流信号；装置还包括：DA转换器，连接于电流互感器与故障信号检测装置之间，用于将电流信号转换为数字信号。

进一步地，故障信号检测装置包括：计数器，与信号采集器连接，用于在接收到电弧信号中的第一个故障信号时计数，在故障信号的数量达到预设阈值的情况下，确认电弧信号符合预设故障条件。

进一步地，设备还包括：显示屏，与计数器连接，用于显示故障信号的数量。

进一步地，设备还包括：报警器，与故障信号检测装置连接，用于在电压不为零时报警。

采用本实用新型实施例，可以通过信号采集器采集电弧信号，然后故障信号检测装置检测电弧信号中的故障信号是否符合预设故障条件，在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压，并根据该电压判断AFCI是否处于正常的工作状态，从而实现了对AFCI性能的检测，解决了现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题。

附图说明

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

图1是根据本实用新型实施例的用于检测AFCI的设备的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的电弧发生装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的故障信号检测装置的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的用于检测AFCI的设备的结构示意图；以及

图5是根据本实用新型实施例的一种可选的用于检测AFCI的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型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，以便这里描述的本实用新型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。

图1是根据本实用新型实施例的用于检测AFCI的设备的结构示意图。如图1所示，该装置可以包括：AFCI10，连接于电弧发生装置与电源60之间；信号采集器20，与电弧发生装置50连接，用于采集电弧发生装置发生的电弧信号；故障信号检测装置30，与信号采集器连接，用于检测电弧信号是否符合预设故障条件；电压采集器40，连接于电弧发生装置与故障信号检测装置之间，用于在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压；故障信号检测装置还用于根据电压判断AFCI是否处于正常的工作状态。

采用本实用新型实施例，可以通过信号采集器采集电弧信号，然后故障信号检测装置检测电弧信号中的故障信号是否符合预设故障条件，在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压，并根据该电压判断AFCI是否处于正常的工作状态，从而实现了对AFCI性能的检测，解决了现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题。

具体地，在检测到的电压为零的情况下，确认AFCI可以正常断开，AFCI处于正常的工作状态；在检测到的电压不为零的情况下，确认AFCI不可以正常断开，AFCI处于异常的工作状态。

在本实用新型的上述实施例中，电弧发生装置可以包括：第一切割件和第二切割件，第二切割件上设置有刀片；刀片与第一切割件配合使用，以切割电缆产生电弧信号。

如图2所示，第一切割件51的第一端可以与第二切割件52的第一端连接，第一切割件和第二切割件均可以为绝缘的，刀片53可以固定在第二切割件上，并且可以保持一定的切割角，使之与电缆中的第一根导线产生实际接触，并与电缆中的第二根导线产生电弧接触。按照图2所示的装置可以在切割处55产生电弧信号。

具体地，被试电线样品54(即电缆)按图2所示的置于刀片53下面，钢制刀片可以为钢制的，可选地，刀片的厚度为1.27mm，外形尺寸约为32mm×140mm。

根据本实用新型的上述实施例，信号采集器可以包括：电流互感器，与电弧发生装置连接，用于采集电弧信号的电流信号；装置还包括：DA转换器，连接于电流互感器与故障信号检测装置之间，用于将电流信号转换为数字信号。

具体地，如图3所示，电流互感器21与电弧发生装置50连接，电流互感器将采集到的电弧信号的电流信号通过DA转换器转换得到数字信号，通过微控制器对数字信号进行分析。

在本实用新型的上述实施例中，信号采集器和电压采集器均可以独立于或内置于故障信号检测装置。如图4所示的设备，AFCI10连接于电源60和故障信号检测装置30之间，该实施例中信号采集器和电压采集器40均内置于故障信号检测装置。

需要进一步说明的是，故障信号检测装置可以包括：计数器，与信号采集器连接，用于在接收到电弧信号中的第一个故障信号时计数，在故障信号的数量达到预设阈值的情况下，确认电弧信号符合预设故障条件。

进一步地，如图3所示设备还包括：显示屏70，与计数器连接，用于显示故障信号的数量。

进一步地，设备还包括：报警器(如图3所示的蜂鸣器80)，与故障信号检测装置连接，用于在电压不为零时报警。

如图3所示，通过线电流互感器捕捉故障电弧电流信号，通过DA转换器将模拟信号转换成数字信号，MCU微控制器31分析数字信号。具体地，从微控制器检测到数字信号中的第一个故障信号开始计数，计数的数值可从显示屏读取，在故障信号的数量达8个(即)时，确定电弧信号符合预设故障条件，MCU发出指令控制计数器停止计数，AFCI应该可以执行断开电源与电弧发生装置的连接的动作。通过电压采集器采集电弧发生装置的供电电压(即上述实施例中的电压)，并通过DA转换器将模拟信号转换成数字信号输入到MCU31，当检测到的电压为0,判断出AFCI已正常断开，AFCI处于正常的工作状态，MCU发出控制信号控制蜂鸣器断续响，表示测试合格；若检测到的电压不为0，判断出AFCI未正常断开，AFCI处于异常的工作状态，MCU发出控制信号控制蜂鸣器长鸣，表示测试不合格。

更具体地，在对AFCI进行测试时，如果在计数周期内(如0.5S)达不到8个故障信号，则计数器复位，重新开始计数。如果10个计数周期内无法达到上述的预设故障条件，则MCU控制设备暂停工作，控制蜂鸣器连续响3s，提示需要更换电缆样品重新进行检测。

在本实用新型的上述实施例中，可以通过以下几个条件辨别故障信号，具体地，电弧信号符合下述的条件中的任意一个即可判断电弧信号中出现故障信号。条件为：电弧信号的电流不对称；电弧信号在过零点出现电流为0的现象；电弧信号出现大量高频谐波；电弧信号的电流幅值减小；电流在过零点附近出现电流突变。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于检测AFCI的方法，如图5所示，该方法可以通过如下步骤实现：

步骤S502：采集电弧发生装置发生的电弧信号。

步骤S504：检测电弧信号是否符合预设故障条件。

步骤S506：在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压。

步骤S508：根据电压判断AFCI是否处于正常的工作状态。

采用本实用新型实施例，可以通过信号采集器采集电弧信号，然后故障信号检测装置检测电弧信号中的故障信号是否符合预设故障条件，在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压，并根据该电压判断AFCI是否处于正常的工作状态，从而实现了对AFCI性能的检测，解决了现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题。

具体地，根据电压判断AFCI是否处于正常的工作状态可以包括：在电弧发生装置两端的电压为零的情况下，确定AFCI处于正常的工作状态；在电弧发生装置两端的电压不为零的情况下，确定AFCI没有处于正常的工作状态。

在本实用新型的上述实施例中，检测电弧信号是否符合预设故障条件可以包括：在接收到电弧信号中的第一个故障信号时计数；在故障信号的数量达到预设阈值的情况下，确认电弧信号符合预设故障条件。

根据本实用新型的上述实施例，在接收到电弧信号中的第一个故障信号时计数可以包括：在接收到电弧信号电流不对称、电弧信号在过零点电流为零、电弧信号中出现预设数量的高频谐波、电弧信号的电流幅值减小、电弧信号的电流在过零点电流突变中的至少之一，确定电弧信号中出现故障信号。

在本实用新型的上述实施例中，提供了一种电弧产生装置，并提供了故障电弧检测装置，可以分析电弧是否达到实验标准的要求(预设故障条件)，并在电弧信号达到预设故障条件时，检测AFCI是否正确断开。

其中的电弧发生装置为类似闸刀形状的装置，部分切割电缆产生点接触电弧信号，并通过故障电弧检测装置，分析电弧信号，自动辨别故障电弧达到要求时，符合要求，AFCI进行测试，并显示测试结果；不符合要求，则提示更换电缆样品。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于检测AFCI的装置，该装置包括：采集模块，用于采集电弧发生装置发生的电弧信号；第一检测模块，用于检测电弧信号是否符合预设故障条件；第二检测模块，用于在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压；判断模块，用于根据电压判断AFCI是否处于正常的工作状态。

采用本实用新型实施例，可以通过信号采集器采集电弧信号，然后故障信号检测装置检测电弧信号中的故障信号是否符合预设故障条件，在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压，并根据该电压判断AFCI是否处于正常的工作状态，从而实现了对AFCI性能的检测，解决了现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题。

进一步地，判断模块可以包括：第一判断子模块，用于在电弧发生装置两端的电压为零的情况下，判断出AFCI处于正常的工作状态；第二判断子模块，用于在电弧发生装置两端的电压不为零的情况下，判断出AFCI没有处于正常的工作状态。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果：

采用本实用新型实施例，可以通过信号采集器采集电弧信号，然后故障信号检测装置检测电弧信号中的故障信号是否符合预设故障条件，在电弧信号符合预设故障条件的情况下，检测电弧发生装置两端的电压，并根据该电压判断AFCI是否处于正常的工作状态，从而实现了对AFCI性能的检测，解决了现有技术中无法检测AFCI的性能是否合格的问题。

本实用新型所要保护的计算器以及构成该处理器的各个组件都是一种具有确定形状、构造且占据一定空间的实体产品。例如，检测装置、微处理器、图像处理器、子处理器等都是可以独立运行的、具有具体硬件结构的计算机设备、终端或服务器。

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

Claims (6)

1.一种用于检测AFCI的设备，其特征在于，包括：

AFCI，连接于电弧发生装置与电源之间；

信号采集器，与所述电弧发生装置连接，用于采集所述电弧发生装置发生的电弧信号；

故障信号检测装置，与所述信号采集器连接，用于检测所述电弧信号是否符合预设故障条件；

电压采集器，连接于所述电弧发生装置与所述故障信号检测装置之间，用于在所述电弧信号符合所述预设故障条件的情况下，检测所述电弧发生装置两端的电压。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

所述电弧发生装置包括：第一切割件和第二切割件，所述第二切割件上设置有刀片；所述刀片与所述第一切割件配合使用，以切割电缆产生所述电弧信号。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号采集器包括：

电流互感器，与所述电弧发生装置连接，用于采集所述电弧信号的电流信号；

所述装置还包括：DA转换器，连接于所述电流互感器与所述故障信号检测装置之间，用于将所述电流信号转换为数字信号。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述故障信号检测装置包括：

计数器，与所述信号采集器连接，用于在接收到所述电弧信号中的第一个故障信号时计数，在所述故障信号的数量达到预设阈值的情况下，确认所述电弧信号符合预设故障条件。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

显示屏，与所述计数器连接，用于显示所述故障信号的数量。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

报警器，与所述故障信号检测装置连接，用于在所述电压不为零时报警。