故障電弧探測器方案
一、故障電弧探測器模組
圖1 模組實樣圖
本產品為符合GB14287.4 標準AFD故障電弧檢測模組，通過和外部電路的配合，可以對線路中的串聯故障電弧、并聯故障電弧進行有效的檢測，同時避免非故障電弧引起的誤報警。
本產品使用3.3V電源供電，要求紋波<50mV。典型工作電流70mA，最大工作電流80mA。
本產品已通過EMC測試。
圖2 模組封裝尺寸及接口定義圖（正視）
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HS_A，HS_B |
互感器HS輸入引腳 |
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LS_A，LS_B |
互感器LS輸入引腳 |
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VCC |
電源，供電電壓3.3V |
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GND |
地 |
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KEY1 |
測試/設置按鍵輸入，低電平有效 |
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KEY2 |
軟復位，系統重啟，低電平有效 |
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KEY3 |
備用按鍵輸入 |
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BUZZ |
蜂鳴器報警輸出備用，高電平有效 |
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LED |
指示燈輸出，高電平有效 |
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ARC_FAULT |
故障電弧輸出信號，高電平有效 |
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RESET# |
MCU硬復位輸入，低電平有效 |
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TXD，RXD |
UART接口 |
圖3 模組原理框圖
互感器HS和互感器LS對負載線路中的信號進行采樣。將采樣信號進行特殊處理得到特征模擬信號，通過MCU的AD處理單元，特征模擬信號轉化為特征數字信號。此數字信號經由MCU和電弧檢測模組間的復雜算法，來判斷負載電路中是否有故障電弧發生。當發生故障電弧時，輸出相應的信號。
模組提供LED接口，用于輸出表達；按鍵接口，用于輸入操作控制。預留額外的電平接口，以利于擴展和特殊功能擴展。
同時此模組可提供UART等接口進行通信，與外部電路進行通訊或將報警信息上傳給監控設備，從而有效預防故障電弧火災的發生。
使用標準
2014年6月，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局發布了故障電弧探測器相關標準《GB14287-4電氣火災監控系統第4部分：故障電弧探測器》，并于2015年6月正式實施。標準要求該探測器適用于工業與民用建筑中 10 kW 及其以下電氣線路中安裝使用的故障電弧探測器。其他裝置中使用的用于電氣火災監控的故障電弧探測器，以及其他環境下具有特殊要求的故障電弧探測器，除特殊要求由有關標準另行規定外，亦適用于本部分。
2020年8月，中華人民共和國住房和城鄉建設部編制發布了《GB 51348 - 2019 民用建筑電氣設計標準》。該設計標準中，13.5 電氣火災監控系統設計部分強調了，故障電弧探測器的使用要求，如設置了電氣火災監控系統的檔口式家電商場、 批發市場等場所的末端配電箱應設置電弧故障火災探測器。
方案優勢
適用市場
1、學校
2、醫院
3、文物古建筑
4、國家大型工程，如地鐵、機場、體育場館
5、養老院等福利場景
6、商場批發市場
