電弧故障檢測裝置自動測試系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、電弧故障檢測裝置(arc fault detection devices簡稱AFDD)是一種新型電器保護(hù)裝置，主要用于預(yù)防電弧故障引起的火災(zāi)。因電弧故障的發(fā)生與電路中電流大小沒有必然關(guān)系，電路中的過流保護(hù)裝置不能有效防止電弧故障引發(fā)火災(zāi)，如果將AFDD串聯(lián)至電路中，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電弧故障并斷開回路，從而避免火災(zāi)的發(fā)生。
　　在AFDD產(chǎn)品的試驗(yàn)測試中，因?yàn)樵囼?yàn)類型比較多，人工操作每次測試都必須對照測試規(guī)范進(jìn)行操作，不但浪費(fèi)時(shí)間而且容

2、易出現(xiàn)誤操作。本論文研究開發(fā)軟件控制的AFDD自動測試系統(tǒng)，可以很好地解決以上問題。
　　本論文開發(fā)的自動測試系統(tǒng)硬件上主要由工控機(jī)/工控卡和試驗(yàn)電路組成，工控機(jī)上的測試軟件按照AFDD產(chǎn)品的相關(guān)要求，通過工控卡控制試驗(yàn)電路中的繼電器開關(guān)自動按序斷開或閉合，對AFDD產(chǎn)品執(zhí)行各個相應(yīng)的試驗(yàn)步驟。試驗(yàn)過程中測試軟件一直采集試驗(yàn)電路的電流數(shù)據(jù)，直到AFDD裝置斷開電路時(shí)自動停止采集，并通過軟件示波器顯示波形，從而能通過觀測試驗(yàn)電路的電

3、流變化波形得出AFDD分?jǐn)鄷r(shí)間，判斷AFDD產(chǎn)品功能是否符合產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。整個自動測試系統(tǒng)可快速、準(zhǔn)確、自動地進(jìn)行試驗(yàn)并對AFDD產(chǎn)品的性能進(jìn)行評估。
　　試驗(yàn)電路可以通過不同的繼電器開關(guān)及順序（試驗(yàn)步驟），模擬出各種負(fù)載情況和電弧故障發(fā)生情況，因此在試驗(yàn)電路內(nèi)不接入待測AFDD產(chǎn)品的情況下，其電弧故障特征數(shù)據(jù)對電弧故障檢測算法研究是十分有用的。如果能夠采集并記錄這些數(shù)據(jù)，可為算法研究積累大量的原始數(shù)據(jù)，形成電弧數(shù)據(jù)庫。因此，

4、本文還設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集終端，將數(shù)據(jù)采集終端接入自動測試系統(tǒng)中，使本文設(shè)計(jì)的自動測試系統(tǒng)具備電弧故障特征數(shù)據(jù)采集功能：工控機(jī)上的測試軟件通過工控卡控制試驗(yàn)電路中的繼電器開關(guān)及開關(guān)順序，控制執(zhí)行每一項(xiàng)試驗(yàn)，由數(shù)據(jù)采集終端將試驗(yàn)電路的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€電弧故障特征信號并對這些信號采集，以建立用于電弧故障檢測算法研究的電弧數(shù)據(jù)庫。
　　論文完成的主要工作有：
　?。?）設(shè)計(jì)了AFDD自動測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將其分為自動測試系統(tǒng)主體和數(shù)據(jù)采

5、集終端兩個部分。
　?。?）完成了自動測試系統(tǒng)主體部分試驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，包括負(fù)載的接入方式，實(shí)現(xiàn)負(fù)載共用的方法，互斥開關(guān)的設(shè)計(jì)，以及試驗(yàn)器材的選擇等。
　?。?）完成了自動測試系統(tǒng)主體部分測試軟件的設(shè)計(jì)，包括操作和顯示界面、試驗(yàn)電路繼電器開關(guān)控制、試驗(yàn)電路電流采集與波形顯示。
　　（4）完成了數(shù)據(jù)采集終端硬件和軟件設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集終端將單一的電流信號變換為多個通道的電弧故障特征信號，對多個通道同時(shí)采集，并以二進(jìn)制流的格式將