●第1章 緒論1
1.1 電弧的定義1
1.2 故障電弧及其危害2
1.3 故障電弧檢測技術研究現狀6
第2章 電弧的特性及電弧模型10
2.1 電弧的物理特性10
2.1.1 電弧的組成10
2.1.2 電弧的溫度13
2.1.3 電弧的直徑14
2.1.4 電弧的弧根和斑點15
2.1.5 電弧的等離子流16
2.1.6 電弧的能量平衡17
2.1.7 弧隙電壓的恢復20
2.2 電弧的伏安特性21
2.2.1 電弧的電壓方程22
2.2.2 氣體放電時的伏安特性23
2.2.3 直流電弧的伏安特性25
2.2.4 交流電弧的伏安特性29
2.3 電弧數學模型31
2.4 本章小結36
第3章 不同負載下交流故障電弧對線路電流的影響37
3.1 交流故障電弧相關電氣特性分析37
3.2 純阻性負載下故障電弧對線路電流及電壓和電流關繫的影響分析39
3.3 整流電路+電容濾波類負載下故障電弧對 線路電流及電壓和電流關繫的影響分析41
3.4 感性負載下故障電弧對線路電流及電壓和 電流關繫的影響分析44
3.5 故障電弧對幾種民用負載下的電流波形影響分析47
3.6 本章小結55
第4章 基於線路電流高頻分量及隨機性的故障電弧檢測56
4.1 故障電弧檢測的硬件原理56
4.2 電弧特征的檢測58
4.2.1 線路電流高頻分量及其隨機性特征的檢測58
4.2.2 電流脈衝特征檢測61
4.2.3 負載切換與電弧特征的辨別66
4.2.4 故障電弧的檢測算法實現68
4.3 基於電流信號頻譜數字化處理的檢測方法70
4.4 本章小結77
第5章 基於小波變換和奇異值分解的串聯故障電弧檢測方法78
5.1 小波變換和奇異值分解79
5.1.1 小波變換的基本原理79
5.1.2 奇異值分解的基本理論81
5.2 串聯故障電弧的特征提取算法82
5.2.1 數據預處理82
5.2.2 特征矩陣的構造83
5.2.3 特征參數的定義83
5.3 串聯故障電弧模擬實驗84
5.4 實驗驗證結果與分析90
5.5 本章小結98
第6章 基於線路電流和供電電壓的直流串聯故障電弧檢測方法99
6.1 直流串聯故障電弧檢測方法分析99
6.2 不同電弧間隙下電弧伏安特性對線路電流 影響分析102
6.2.1 電弧的伏安特性對線路電流有效值的影響102
6.2.2 電弧的伏安特性對線路電流動態變化的影響108
6.3 電弧的伏安特性對電源電壓交流分量的影響109
6.3.1 DC-DC變換器109
6.3.2 光伏電源111
6.4 直流故障電弧檢測方法114
6.5 實驗與分析116
6.5.1 DC-DC變換器實驗117
6.5.2 恆功率負載實驗123
6.5.3 光伏電源實驗125
6.6 本章小結130
第7章 典型交直流故障電弧的檢測方法分析131
7.1 小波變換能量與神經網絡結合的串聯型故障電弧檢測方法131
7.2 基於電流信號及支持向量機的負載識別和故障電弧檢測方法134
7.2.1 故障電弧電流特征提取134
7.2.2 負載識別和故障電弧檢測137
7.3 基於供電電壓波形分析的故障電弧檢測方法138
7.4 基於信息維數和零休時間的故障電弧檢測方法141
7.5 基於時域和頻域特性分析及人工神經網絡的故障電弧檢測方法144
7.6 一種針對光伏繫統的直流故障電弧檢測方法149
7.7 基於時域和時頻域分析的小波變換直流故障 電弧檢測方法154
7.8 一種基於機器學習的直流串聯故障電弧診斷方案158
7.9 本章小結161
第8章 故障電弧檢測與保護產品標準分析162
8.1 相關標準的報警或保護時間要求163
8.2 相關標準對故障電弧檢測的主要實驗方法165
8.2.1 串聯故障電弧實驗165
8.2.2 並聯故障電弧實驗172
8.2.3 誤報警實驗178
8.2.4 抑制性負載屏蔽實驗183
8.2.5 EMI濾波器抑制及線路阻抗抑制屏蔽實驗187
8.3 本章小結192
參考文獻193
在交直流供電繫統中，故障電弧是引起電氣火災的重要因素之一。近些年，中國、國際電工技術委員會及美國均發布了相關產品標準。故障電弧的檢測技術已成為學術研究熱點方向之一。本書總結了故障電弧的一些特點及故障電弧的檢測方法，同時對幾個主要的故障電弧檢測產品標準進行了對比分析。全書共8章。第1章為緒論；第2章介紹了電弧的物理特性及電弧模型；第3章介紹了不同負載下交流故障電弧對線路電流的影響；第4章介紹了基於線路電流高頻分量及隨機性的故障電弧檢測；第5章介紹了基於小波變換和奇異值分解的串聯故障電弧檢測方法；第6章在分析直流故障電弧對線路電流影響的基礎上，介紹了基於線路電流和供電電壓的直流串聯故障電弧檢測方法；第7章結合當前交直流故障電弧發展趨勢，介紹了幾種基於人工智能技術的典型交直流故障電弧的檢測方法；第8章介紹了故障電弧檢測與保護產品標準。本書適合電氣專業、消防工程專業的研究生及相關工程技術人員使用和等
