用户天线装置的过电压过电流防护

孙向前、陈冰松等。

工业和信息化部电信研究院。

在一个电力系统，过电流或过剩电流是其中较大的比预期的情况下的电流通过导体存在，从而导致过度的发热，和火灾或损坏的风险的设备。过电流的可能原因包括短路，负载过大，设计不正确或接地故障。通常使用熔断器，断路器，温度传感器和限流器来控制过电流的风险。

一种电缆过电流原因辨识方法及装置专利目的

《一种电缆过电流原因辨识方法及装置》的目的是提供一种电缆过电流原因辨识方法，该方法能够完成对引起电缆当前单相过电流的原因的辨识；该发明的另一目的是提供一种电缆过电流原因辨识的装置。

一种电缆过电流原因辨识方法及装置技术方案

《一种电缆过电流原因辨识方法及装置》实施例提供如下技术方案：

一种电缆过电流原因辨识方法，包括：

（1）对三相电流信号进行单相过电流检测；

（2）在检测到所述三相电流信号存在单相过电流时，确定过电流相电流信号的指标特征向量样本；

（3）计算指标特征向量样本与预定的各指标向量参考样本的各指标的关联系数，一个指标向量参考样本对应一个引起单相过电流的原因；

（4）结合指标权重向量和各指标的关联系数计算指标特征向量样本与预定的各指标向量参考样本的关联度；

（5）找到关联度数值最大的指标向量参考样本所对应的单相过电流原因。

其中，所述三相电流信号进行单相过电流检测方法具体为：对电缆三相电流信号进行小波变换，计算各相电流小波变换模极大值，检测是否仅有一相电流的小波变换模极大值在0.5~5周波内是否连续发生两次突变，若是，则确定该相存在短时过电流。

其中，所述确定过电流的三相电流的指标特征向量样本的方法具体为：对电缆三相电流信号选用db4小波进行小波变换，并进行5层分解，得到5层高频细节系数和1层低频近似系数及各层细节系数能量值之和，电流相电流有效值和电流持续时间，并将这九个指标作为指标特征向量样本。

其中，所述各层细节系数能量值之和的计算公式为：

其中，所述关联度的计算公式为：

《一种电缆过电流原因辨识方法及装置》实施例还提供一种电缆过电流原因辨识装置，包括：

三相电流处理单元，用于对三相电流信号进行单相过电流检测；指标特征向量样本确定单元，用于在检测到所述三相电流信号存在单相过电流时，确定过电流相电流信号的指标特征向量样本；第一计算单元，用于计算指标特征向量样本与预定的各指标向量参考样本的各指标的关联系数，一个指标向量参考样本对应一个引起单相过电流的原因；第二计算单元，用于结合指标权重向量和各指标的关联系数计算指标特征向量样本与预定的各指标向量参考样本的关联度；判别单元，用于找到关联度数值最大的指标向量参考样本所对应的单相过电流原因。其中，所述三相电流处理单元包括：小波变换器和判别器，小波变换器，用于对电缆三相电流信号进行小波变换，计算各相电流小波变换模极大值；判别器，用于检测是否仅有一相电流的小波变换模极大值在0.5~5周波内是否连续发生两次突变，若是，则确定该相存在短时过电流。

其中，所述指标特征向量样本确定单元包括：系数确定子单元，用于对电缆三相电流信号选用db4小波进行小波变换，并进行5层分解，得到5层高频细节系数和1层低频近似系数及各层细节系数能量值之和，电流相电流有效值和电流持续时间，并将这九个指标作为指标特征向量样本。

其中，所述系数确定子单元包括：能量值计算子单元，用于根据公式

其中，所述第二计算单元包括：第二计算执行子单元，用于根据公式

一种电缆过电流原因辨识方法及装置改善效果

《一种电缆过电流原因辨识方法及装置》实施例所提供的电缆过电流原因辨识方法，对三相电流信号进行单相过电流检测；在检测到所述三相电流信号存在单相过电流时，确定过电流相电流信号的指标特征向量样本；计算指标特征向量样本与预定的各指标向量参考样本的各指标的的关联系数，一个指标向量参考样本对应一个引起单相过电流的原因；结合指标权重向量和各指标的关联系数计算指标特征向量样本与预定的各指标向量参考样本的关联度；找到关联度数值最大的指标向量参考样本所对应的单相过电流原因。从而确定出引起当前电缆单相过电流的具体原因，也可以确定哪些电缆单相过电流是由于早期故障所引起的。因此能够准确的辨别电缆早期故障，从而就可以采取措施进行修复和更换，就能够积极有效地减少发生严重故障的情况，对于减少因电力电缆发生故障而导致的停电损失，提高电网的安全运行的能力，延长电网线路的运行寿命，都具有十分重要的实际意义。

过电压一般分成两大类：雷电过电压和内部过电压。

雷电过电压与气象条件有关，是外部原因造成的，因此又称之为大气过电压或外部过电压。

雷电过电压一般分成：直接雷击过电压、雷电反击过电压、感应雷过电压和雷电侵入波过电压。

在输电线路附近有雷云，当雷云处于先导放电阶段，先导通道中的电荷对输电线路产生静电感应，将与雷云异性的电荷由导线两端拉到靠近先导放电的一段导线上成为束缚电荷。雷云在主放电阶段先导通道中的电荷迅速中和，这时输电线路导线上原有束缚电荷立即转为自由电荷，自由电荷向导线两侧流动而造成的过电压为感应过电压。