苏晶晶， 许志红

(1.福州大学 电气工程与自动化学院，福州 350116；2.闽江学院 计算机与控制工程学院，福州 350108)

0 引 言

在低压用电系统中，故障电弧受故障原因、燃弧工况、线路负载性质等因素的影响，电弧的演化过程具有不确定性。通过对电弧电流的时域、频域、时频域特性的分析[1-4]，虽然能够获取燃弧前后线路电流的突变量，但是对于初始燃弧阶段或小电弧，线路电流中的电弧特征信息十分微弱，故障发生前后区分度小，容易被忽略。对于用电负载不确定的电气线路时，负载正常工作电流与故障电弧电流的波形特性可能非常相似而不易区分。对于多种不同性质、不同容量的负载并联运行的电气线路，若只在某一支路产生间歇性电弧现象时，电弧的特征信息可能被其他线路的正常信号湮没[5]。此外，传感器的精度、数据采集硬件电路的电磁兼容问题、环境的干扰、负载自身噪声等都可能导致正常电流含谐波噪声。这些都使得仅仅依靠线路电流的时域、频域特性无法完全表征电弧，出现误判或漏判。

文献[6-7]分别对开关电器中空气电弧和SF6断路器中的电弧的混沌行为展开研究，表明开关电弧具有混沌特性。文献[8-9]证明了故障电弧的弧声信号同样存在混沌特征，基于此提出了故障电弧的早期预测方法。论文将以电弧发生前后，线路电流时间序列为分析对象，利用混沌分形理论对间歇性电弧的混沌分形特性进行定性、定量分析，提取基于混沌分形特征的电弧空间域特征向量，并建立故障电弧诊断模型，为电弧的检测与识别提供依据。……