电弧故障检测装置自动测试系统开发

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1、硕士学位论文题目:电弧故障检测装置自动测试系统开发研究生赵明雲专业集成电路工程指导教师马琪研究员完成日期2015年3月杭州电子科技大学硕士学位论文电弧故障检测装置自动测试系统开发研究生：赵明雲指导教师：马琪研究员2015年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterAutotestsystemofarcfaultdetectiondeviceCandidate:ZhaoMingyunSupervisor:Boffi

2、nMaQiMarch，2015杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明，是本人在导师的指导下本人郑重声明：所呈交的学位论文，独立进行研究Ｘ作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名：起１１：巧雲曰期：２口／各年３月化曰学位论文使用授权说明：本人完全了解杭州电子科技

3、火学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学，。本人保证毕业离校后发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学，。学校有权保巧送交论文的复印件允许查阅和借阅论文，；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容可Ｗ允许采用影印、缩印或其．它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：Ｈ期：年；０雪３月違Ｉ巧指导教师签名：曰船０ｆ碎扣〉杭州电子科技大学硕士学位论文摘要电弧故障检测装置(arcfaultde

4、tectiondevices简称AFDD)是一种新型电器保护装置，主要用于预防电弧故障引起的火灾。因电弧故障的发生与电路中电流大小没有必然关系，电路中的过流保护装置不能有效防止电弧故障引发火灾，如果将AFDD串联至电路中，就能及时发现电弧故障并断开回路，从而避免火灾的发生。在AFDD产品的试验测试中，因为试验类型比较多，人工操作每次测试都必须对照测试规范进行操作，不但浪费时间而且容易出现误操作。本论文研究开发软件控制的AFDD自动测试系统，可以很好地解决以上问题。本论文开发的自动测试系统硬件上主要由工控机/

5、工控卡和试验电路组成，工控机上的测试软件按照AFDD产品的相关要求，通过工控卡控制试验电路中的继电器开关自动按序断开或闭合，对AFDD产品执行各个相应的试验步骤。试验过程中测试软件一直采集试验电路的电流数据，直到AFDD装置断开电路时自动停止采集，并通过软件示波器显示波形，从而能通过观测试验电路的电流变化波形得出AFDD分断时间，判断AFDD产品功能是否符合产品相关标准要求。整个自动测试系统可快速、准确、自动地进行试验并对AFDD产品的性能进行评估。试验电路可以通过不同的继电器开关及顺序（试验步骤），模拟出

6、各种负载情况和电弧故障发生情况，因此在试验电路内不接入待测AFDD产品的情况下，其电弧故障特征数据对电弧故障检测算法研究是十分有用的。如果能够采集并记录这些数据，可为算法研究积累大量的原始数据，形成电弧数据库。因此，本文还设计了数据采集终端，将数据采集终端接入自动测试系统中，使本文设计的自动测试系统具备电弧故障特征数据采集功能：工控机上的测试软件通过工控卡控制试验电路中的继电器开关及开关顺序，控制执行每一项试验，由数据采集终端将试验电路的电流信号转变为多个电弧故障特征信号并对这些信号采集，以建立用于电弧故障

7、检测算法研究的电弧数据库。论文完成的主要工作有：（1）设计了AFDD自动测试系统的结构，将其分为自动测试系统主体和数据采集终端两个部分。（2）完成了自动测试系统主体部分试验电路的设计，包括负载的接入方式，实现负载共用的方法，互斥开关的设计，以及试验器材的选择等。（3）完成了自动测试系统主体部分测试软件的设计，包括操作和显示界面、试验电路继电器开关控制、试验电路电流采集与波形显示。（4）完成了数据采集终端硬件和软件设计，数据采集终端将单一的电流信号变换为多个通道的电弧故障特征信号，对多个通道同时采集，并以二进

8、制流的格式将这些电弧故障特征I杭州电子科技大学硕士学位论文数据实时存储到SD卡上，存储到SD卡上的二进制文件数据可通过文件格式转换工具转换为一定结构的文本文件，从而方便进行数据分析及算法数据的读取。对AFDD自动测试系统的实际测试表明，该系统能够完成预期的AFDD产品测试和电弧故障特征数据采集的功能。关键词：电弧故障检测装置，自动测试，AFDD试验，分断时间，数据采集II杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRAC