Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 11

Mechanisms of electric arc detection based on current waveform spectrum and incremental decomposition analysis

10.15199/48.2016.11.15

nr katalogowy: 101957
10.15199/48.2016.11.15

This paper presents two methods that enable arc detection, these are frequency analysis FFT and incremental decomposition of current increase in time. Both methods enable arc detection and provide additional information as compared to currently existing commercial solutions. Streszczenie. W artykule zaprezentowano dwie metody umożliwiające wykrywanie występowania łuku elektrycznego: analizę częstotliwościową FFT oraz metodę badania rozkładu przyrostów prądu w czasie. Obydwie metody umożliwiają detekcję łuku oraz dostarczają dodatkowych informacji w stosunku do istniejących obecnie rozwiązań komercyjnych. (Metody detekcji łuku elektrycznego w oparciu o analizę widmową oraz przyrostową przebiegu prądowego). Keywords: electric arc, signal processing, spectrum analysis, incremental decomposition. Słowa kluczowe: łuk elektryczny, przetwarzanie sygnałów, analiza widmowa, analiza przyrostowa. Introduction Formation of electric arc is a highly disadvantageous phenomenon that appears increasingly in electric installations. This phenomenon can occur in both the renewable energy installations [1÷5] and in the railway electric traction [6÷9]. The negative effects of electric arc can be experienced in households, where micro-power photovoltaic or wind energy systems have been used, as well as in industrial power systems [10÷16]. On the basis of the above, it can be concluded that the scale of this phenomenon is very extensive. In order to protect electrical installations from occurrence of electric arc, methods based on detection of sudden voltage drop and light-emission of electric arc are currently applied. Further, research is being carried out into current waveforms spectral analysis [17], which provides additional information on the load nature and the distortion degree of nonlinear receivers’ network. Some kind of analyses might be taken from power quality measuring methodology [18]. In addition, studies are conducted into altern[...]

Bibliografia

[1] Erhard F., Schaller B., Berger F., Field test results of serial DC arc fault investigations on real photovoltaic systems, Power Engineering Conference (UPEC), 2014 49th International Universities, 1-6
[2] Khorshed Alam M., Khan F., Johnson J., Flicker J., PV arc-fault detection using spread spectrum time domain reflectometry (SSTDR), 2014 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 3294-3300
[3] Digulescu A., Candel I., Dahmani J., Deacu D., Ioana C., Gabriel V., Electric arc locator in photovoltaic power systems using advanced signal processing techniques, ELMAR, 2013 55th International Symposium, 129-132
[4] Luebke C., Pier T., Pahl B., Breig D., Zuercher J., Field test results of DC arc fault detection on residential and utility scale PV arrays, Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2011 37th IEEE, 1832-1836
[5] Strobl C., Meckler P., Arc Faults in Photovoltaic Systems, 2010 Proceedings of the 56th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, 1-7
[6] Barmada S., Raugi M., Tucci M., Romano F., Arc detection in pantograph-catenary systems by the use of support vector machines-based classification, IET Electrical Systems in Transportation, 4 (2014), n.2, 45-52
[7] Yaman O., Karakose M., Aydin I., Akin E., Image processing and model based arc detection in pantograph catenary systems, 2014 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 1934-1937
[8] Aydin I., Yaman O., Karakose M., Celebi B., Particle swarm based arc detection on time series in pantograph-catenary system, Innovations in Intelligent Systems and Applications (INISTA) Proceedings, 2014 IEEE International Symposium, 344-349
[9] Rojek A., Zasilanie trakcji elektrycznej w systemie prądu stałego 3kV, KOW media & marketing, Warszawa 2012
[10] Chmielewski T., Oramus P., Florkowski M., Modelowanie łuku elektrycznego w analizach przepięć łączeniowych podczas przerywania prądu przy użyciu niskonapięciowych styczników elektromechanicznych, Przegląd Elektrotechniczny, 92 (2016), nr.2, 202-205
[11] Kazała R., Badanie zjawisk w łuku elektrycznym z wykorzystaniem charakterystyk czasowo-częstotliwościowych, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), nr.2, 44-47
[12] Kozak C., Sebok M., Kucera M., Wpływ biegunowości napięcia stałego na wartość energii łuku elektrycznego palącego się na stykach łącznika W10, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012), nr.4a, 96-98
[13] Yao X., Herrera L., Ji S., Zou K., Wang J., Characteristic Study and Time-Domain Discrete- Wavelet-Transform Based Hybrid Detection of Series DC Arc Faults, IEEE Transactions on Power Electronics, 29 (2014), n.6, 3103-3115
[14] Zhou J., Ayhan B., Kwan C., Liang S., Lee W., High- Performance Arcing-Fault Location in Distribution Networks, IEEE Transactions on Industry Applications, 48 (2012), n.3, 1107-1114
[15] Lai T., Snider L., Lo E., Sutanto D., High-impedance fault detection using discrete wavelet transform and frequency range and RMS conversion, IEEE Transactions on Power Delivery, 20 (2005), n.1, 397-407
[16] Charytoniuk W., Lee W., Chen M., Cultrera J., Maffetone T., Arcing fault detection in underground distribution networksfeasibility study, IEEE Transactions on Industry Applications, 36 (2000), n.6, 1756-1761
[17] Dołęgowski M., Szmajda M., Systemy detekcji łuku elektrycznego oparte na analizie widma przebiegu prądowego, Elektro Info, 10 (2015), 50-51
[18] Petvaldsky P., Bilik P., Testing gapless measurement of PQA according to IEC 62586-2. In Conference Proceedings, 7th International Scientific Symposium ELEKTROENERGETIKA Stara Lesna, Kosice 2013, 75-82
[19] 5SM6 Arc Fault Detection Unit, Siemens AG 2012
[20] AN-2154: RD-195 DC Arc Detection Evaluation Board (Rev. F), Texas Instruments 2012

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 101957 "Mechanisms of electric ar..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma