故障电弧探测器方案
一、故障电弧探测器模组
图1 模组实样图
本产品为符合GB14287.4 标准AFD故障电弧检测模组，通过和外部电路的配合，可以对线路中的串联故障电弧、并联故障电弧进行有效的检测，同时避免非故障电弧引起的误报警。
本产品使用3.3V电源供电，要求纹波<50mV。典型工作电流70mA，最大工作电流80mA。
本产品已通过EMC测试。
图2 模组封装尺寸及接口定义图（正视）
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HS_A，HS_B |
互感器HS输入引脚 |
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LS_A，LS_B |
互感器LS输入引脚 |
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VCC |
电源，供电电压3.3V |
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GND |
地 |
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KEY1 |
测试/设置按键输入，低电平有效 |
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KEY2 |
软复位，系统重启，低电平有效 |
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KEY3 |
备用按键输入 |
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BUZZ |
蜂鸣器报警输出备用，高电平有效 |
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LED |
指示灯输出，高电平有效 |
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ARC_FAULT |
故障电弧输出信号，高电平有效 |
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RESET# |
MCU硬复位输入，低电平有效 |
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TXD，RXD |
UART接口 |
图3 模组原理框图
互感器HS和互感器LS对负载线路中的信号进行采样。将采样信号进行特殊处理得到特征模拟信号，通过MCU的AD处理单元，特征模拟信号转化为特征数字信号。此数字信号经由MCU和电弧检测模组间的复杂算法，来判断负载电路中是否有故障电弧发生。当发生故障电弧时，输出相应的信号。
模组提供LED接口，用于输出表达；按键接口，用于输入操作控制。预留额外的电平接口，以利于扩展和特殊功能扩展。
同时此模组可提供UART等接口进行通信，与外部电路进行通讯或将报警信息上传给监控设备，从而有效预防故障电弧火灾的发生。
使用标准
2014年6月，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布了故障电弧探测器相关标准《GB14287-4电气火灾监控系统第4部分：故障电弧探测器》，并于2015年6月正式实施。标准要求该探测器适用于工业与民用建筑中 10 kW 及其以下电气线路中安装使用的故障电弧探测器。其他装置中使用的用于电气火灾监控的故障电弧探测器，以及其他环境下具有特殊要求的故障电弧探测器，除特殊要求由有关标准另行规定外，亦适用于本部分。
2020年8月，中华人民共和国住房和城乡建设部编制发布了《GB 51348 - 2019 民用建筑电气设计标准》。该设计标准中，13.5 电气火灾监控系统设计部分强调了，故障电弧探测器的使用要求，如设置了电气火灾监控系统的档口式家电商场、 批发市场等场所的末端配电箱应设置电弧故障火灾探测器。
方案优势
适用市场
1、学校
2、医院
3、文物古建筑
4、国家大型工程，如地铁、机场、体育场馆
5、养老院等福利场景
6、商场批发市场
