的插孔中間設置外凸的觸點開關S，在插頭插入插座4之前，觸點開關S常開，場效應管的控制極g為高電位截止，由此交流固態繼電器AC-SSR的交流端開斷，插座4的觸片不帶電，當插頭插接在插座4上時，插頭和插座4內導電結構不產生好弧，避免了好弧干擾，插接完成后，觸點開關S受壓閉合，電容C開始向地放電，當電容C放電至低電位時，場效應管Q導通，交流固態繼電器的交流端導通，給負載供電，但上電過程避免了好弧的干擾。主干路電流中存在多個支路負載的好弧干擾，延時無觸點開關模塊3對快速準確判斷起到了良好的幫助。
[0027]參照圖4，由上至下分別為一支路的理想電流波形、實際檢測到的負載電流波形以及對主干路電流波形進行小波分析之后選用第二尺度重構的局部特征波形。將負載電流波形的正/負半周波與對應于該負載的理想電流波形的相同正/負半周波對比得到匹配度P，本實施例中采用定積分法，計算理想電流波形正/負半周波與電流為O直線所圍成的面積S1，計算負載電流波形相同正/負半周波與電流為O直線所圍成的面積&，匹配度P= S2/ Si,第一分值X=I/P。
[0028]計算3個周期相位區間內突變信號的數量N，相位區間范圍為圖中&至5點，相位區間的中點落在&、&的正半周波內，計算Y=N/4，即在三個周期范圍內計算得到的突變信號數量N越大，則Y值分值越高，故障電弧存在的可能性也越大，例如，圖中計算得突變信號數量N為5，則可得到Y=5/4。
[0029]以第二分值Y與對應該第二分值Y的三個周期相位區間的中心點所在的正/負半周波對應的第一分值X求加權和得到第三分值Z，Z=qiX+q2Y，q^X的權重值，q:*Y的權重值，qi: Q2=7: 3 ;即一正/負半周波對應的第一分值X與相位區間的中心落在該正/負半周波內的第二分值Y綁定以計算Z，一個第一分值X可能對應多個不同的Y值，圖4中虛線代表相位區間(fi，f2)的中點對應負載電流波形的位置，當L平移至下一半周波時，第一分值X才相應改變。
[0030]最后判斷Z是否大于預設值，若ql=0.7，q2=0.3，則預設值可設置為1.5，Z>1.5則判斷電網中存在故障電弧，Z<1.5則判斷電網中不存在故障電弧。
[0031]對第一分值X和第二分值Y分別配置權重求加權和，反應了對電流波形匹配度和頻域分析兩個角度，以及從容錯率和快速判斷的角度出發，若僅憑其一，則容錯率較低，判斷的時間較長，但在結合兩者之后，對于電流波形的擾動、噪聲具有較好的容錯率，同時能再最短3個周期的時間范圍內判斷出是否產生故障電弧。
[0032]實施例二請參照圖5，實施例二和實施例一的區別在于，匹配度P的計算方式為:取理想電流波形預設相位α的電流值為理想值I1^不為電流過零點，取負載電流波形的相同預設相位α的電流值為實際值12，預設相位α為過零點前/后15°，匹配度P=I2A1，由于電流在過零點前熄滅在過零點后重燃，平肩區域的存在使預設相位α不相同，若I2采樣在平肩區域內，則P將趨近于O，若I2采樣在平肩區域外，則P趨近于I。
[0033]實施例三
一種火災成因分析方法，
通過主干路信號采集模塊I實時采集主干路電流波形，提取至少包含主干路電流的相位和頻率的主干路電參量；
通過在每個用于連接負載的支路均獨立配置支路信號采集模塊2實時采集負載電流波形，提取至少包含各支路的負載電流的有效值的支路電參量，同時在每一用于連接負載的支路均串接延時無觸點開關模塊3，用于減少插接時產生的好弧干擾。
[0034]根據所述主干路電參量以及每一支路電參量中的負載電流的有效值生成分別對應于每一支路的負載的理想電流波形；
將負載電流波形的正/負半周波與對應于該負載的理想電流波形的相同正/負半周波對比得到匹配度P，匹配度P的計算方式為取理想電流波形預設相位α的電流值為理想值I1,α不為電流過零點，取負載電流波形的相同預設相位α的電流值為實際值12，預設相位α為過零點前/后15°，匹配度P=I2A1，第一分值X=l/P。
[0035]通過小波濾波器對主干路電流小波濾波后進行小波分析；
計算預設相位區間內突變信號的數量N，預設相位區間為3個周期，第二分值Υ=Ν/4;以第二分值Y與對應該第二分值Y的預設相位區間的中心點所在的正/負半周波對應的第一分值X求加權和得到第三分值Z，Z=qiX+q2Y，qAX的權重值，qAY的權重值，q1:q2=7:3；
若Z大于預設值，則判斷存在故障電弧；
若Z小于預設值，則判斷不存在故障電弧。
[0036]實施例四
實施例四與實施例三的區別在于，匹配度P的計算方式為:計算理想電流波形正/負半周波與電流為O直線所圍成的面積S1，計算負載電流波形相同正/負半周波與電流為O直線所圍成的面積S2，匹配度P= S2/ Si，面積S1、S2米用定積分法求得。
[0037]本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
【主權項】
1.一種火災成因分析方法，其特征是: 通過主干路信號采集模塊(I)實時采集主干路電流波形，提取至少包含主干路電流的相位和頻率的主干路電參量； 通過在每個用于連接負載的支路均獨立配置支路信號采集模塊(2)實時采集負載電流波形，提取至少包含各支路的負載電流的有效值的支路電參量； 根據所述主干路電參量以及每一支路電參量中的負載電流的有效值生成分別對應于每一支路的負載的理想電流波形； 將負載電流波形的正/負半周波與對應于該負載的理想電流波形的相同正/負半周波對比得到匹配度P; 生成一與匹配度P呈負相關的第一分值X; 通過小波濾波器對主干路電流小波濾波后進行小波分析； 計算預設相位區間內突變信號的數量N，生成與數量N正相關的第二分值Y; 以第二分值Y與對應該第二分值Y的預設相位區間的中心點所在的正/負半周波對應的第一分值X求加權和得到第三分值Z，Z=qiX+q2Y，qAX的權重值，qAY的權重值； 若Z大于預設值，則判斷存在故障電弧； 若Z小于預設值，則判斷不存在故障電弧。2.根據權利要求1所述的火災成因分析方法，其特征是:匹配度P的計算方式為:取理想電流波形預設相位α的電流值為理想值I1^不為電流過零點，取負載電流波形的相同預設相位α的電流值為實際值12，匹配度Ρ=?2/Ιι。3.根據權利要求2所述的火災成因分析方法，其特征是:預設相位α為過零點前/后15°。4.根據權利要求1所述的火災成因分析方法，其特征是:匹配度P的計算方式為:計算理想電流波形正/負半周波與電流為O直線所圍成的面積S1，計算負載電流波形相同正/負半周波與電流為O直線所圍成的面積&，匹配度P= S2/ Si05.根據權利要求4所述的火災成因分析方法，其特征是:面積S1、S2采用定積分法求得。6.根據權利要求1所述的火災成因分析方法，其特征是:Χ=1/Ρ。7.根據權利要求6所述的火災成因分析方法，其特征是:預設相位區間為3個周期，第二分值Υ=Ν/4。8.根據權利要求7所述的火災成因分析方法，其特征是:q1:q2=7:3。9.根據權利要求1所述的火災成因分析方法，其特征是:在每一用于連接負載的支路均串接延時無觸點開關模塊(3)，用于減少插接時產生的好弧干擾。10.一種火災成因分析系統，其特征是:包括 主干路信號采集模塊(I)，耦接于電網的主干路，用于實時采集主干路電流波形，提取至少包含主干路電流的相位和頻率的主干路電參量； 每個用于連接負載的支路均獨立配置的支路信號采集模塊(2)，用于實時采集負載電流波形，提取至少包含各支路的負載電流的有效值的支路電參量； 處理器，耦接主干路信號采集模塊(I)和所有支路信號采集模塊(2)，接收并根據所述主干路電參量以及每一支路電參量中的負載電流的有效值生成分別對應于每一支路的負載的理想電流波形，將負載電流波形的正/負半周波與對應于該負載的理想電流波形的相同正/負半周波對比得到匹配度P，生成一與匹配度P呈負相關的第一分值X; 小波濾波器，用于對主干路電流小波濾波后將其輸送至處理器； 所述處理器對小波濾波后的主干路電流進行小波分析，計算預設相位區間內突變信號的數量N，生成與數量N正相關的第二分值Y，以第二分值Y與對應該第二分值Y的預設相位區間的中心點所在的正/負半周波對應的第一分值X作加權運算得到第三分值Z，Z=qiX+q2Y，qiSX的權重值，q2為Y的權重值，若Z大于預設值，則判斷存在故障電弧，若Z小于預設值，則判斷不存在故障電弧。
【專利摘要】一種火災成因分析系統及方法，通過比較每一支路的負載的理想電流波形和負載電流波形，生成一與匹配度P呈負相關的第一分值X；通過小波濾波器對主干路電流小波濾波后進行小波分析；計算預設相位區間內突變信號的數量N，生成與數量N正相關的第二分值Y；以第二分值Y與對應該第二分值Y的預設相位區間的中心點所在的正/負半周波對應的第一分值X求加權和得到第三分值Z，Z=q1X+q2Y,q1為X的權重值，q2為Y的權重值；若Z大于預設值，則判斷存在故障電弧；若Z小于預設值，則判斷不存在故障電弧，能綜合故障電弧產生時的特性合理判定故障電弧的產生，為預警、報警、保護提供了支持，提高用電安全。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN105652121
【申請號】
【發明人】張磊
【申請人】北京智慧小樹苗科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月16日