航空线路交流故障电弧的特征分析方法

作     者：郭静然 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：崔芮华

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 

主      题：航空 故障电弧 特征分析 间谐波 小波变换 

摘      要：随着航空事业的发展,航空安全问题越来越受到人们的关注。航空电缆受温度、辐射及振动等因素的影响,会发生绝缘损坏或连接松动,这些因素可能诱发故障电弧,进而引发飞行故障甚至空难的发生。航空线路故障电弧的特性检测技术,是电弧保护装置的关键技术之一,对预防火灾发生、保障航空安全、减少人们的生命及财产损失具有十分重要的意义。本文首先根据标准SAE-AS5692和UL1966,设计了三种故障电弧发生装置,并搭建故障电弧试验平台,对正常和电弧状态下的回路电流信号进行采集和整理,为后续分析提供可靠的试验数据。为了全面了解故障电弧的特征,本文主要分析了电弧的时域特征和频域特征。时域特征包括电流波形特征、差值均方根及其变化率和峭度。频域特征分为小波特征值和间谐波特征值。经过分析发现,时域特征值和小波特征值受负载类型的影响较明显,在故障电弧检测中阈值的设定需要随负载类型的变化而改变。间谐波特征值是在考虑了故障电弧、负载类型、电流等级对电流的对数谱的影响之后提出来的。由于0～300Hz和500～4000Hz范围内间谐波幅值受故障电弧影响较大,而受负载类型和电流等级的影响较小,比较适合用于故障电弧特征的提取,本文将0～300Hz和500～4000Hz范围内间谐波的缩尾均平均值作为间谐波特征值。通过对试验数据的分析发现,间谐波特征值受电弧类型、负载类型、产弧方式、电流大小、环境温度、气压的影响程度比较小,是一种有希望应用于实际航空故障电弧检测的特征分析方法。