CN1918680A - 电弧故障检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种电弧故障检测器，其作为一种独立的装置或者和电路断路器装置例如接地故障断路器(GFCI)组合，保护可能发生的危险的电弧故障状态。该装置利用具有空心或磁心的线路侧(16)或负载侧串联连接的电感(20)，产生在导体(16)中的电弧电流的导数dt/dt信号。该导数信号被送到电弧故障检测器(24)，在那里对其进行分析以确定是否存在燃弧。该装置可以具有两个串联连接的电感器(20，30)，它们相互感应耦合，使得来自一个电感器的信号被感应耦合到另一个电感器，以便耦合到电弧故障检测器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电弧故障检测的设备和方法，尤其涉及用于独立电弧故障检测器和与电路断路装置组合的电弧故障检测器的设备和方法。
背景技术
电路断电器、熔断器和接地故障电路断路器(GFCI)是用于保护人和财产免受危险的电气故障损害的通用的装置。仍然发生由这些保护装置检测不到的电气故障引起的致命灾害和财产损失。一种典型的检测不到的电气故障是电弧故障。电弧由于在其内包含的高温而是潜在的危险。因而，电弧大多数通过引起火灾而具有产生破坏的高的可能性。不过，只有当电弧产生足够的对地漏电流时，电弧才触发GFCI。此外，只有当流过电弧的电流超过断路器的热/磁机构的跳闸参数时，电弧才使断路器跳闸。因此，需要另一种类型的保护装置用于检测和切断电弧。其输出用于触发电路断路机构的电弧检测器被称为电弧故障电路断路器(AFCI)。
起弧的原因很多，例如：老化的或磨损的绝缘和配线；由过度使用、过电流或雷电冲击而引起的机械应力和电应力；松动的连接；以及对绝缘和导线的机械破坏。在住宅和商用建筑物中可能发生两种类型的起弧：触点起弧和线路起弧。触点或串联起弧发生在和负载串联的两个触点之间。因此，负载控制流经电弧的电流。线路或并联起弧发生在电路的导体之间或从导体到地。在这种情况下，电弧和存在的任何负载并联，电源阻抗对流经电弧的电流提供唯一的限制。
触点起弧的例子如图1所示。构成电缆110的导体114、116被绝缘体112分开和包围。导体114的一部分被断开，在导体114中产生串联间隙118。在某种条件下，将跨过这个间隙发生电弧，产生大量的局部热量。由起弧产生的热可能足以破坏和碳化靠近电弧的绝缘119。如果允许电弧继续，则产生足够的热量而引起火灾。
图2所示是说明线路起弧的例子的示意图。电缆120包括由外绝缘122覆盖由内绝缘128分开的电导体124、126。在121处内绝缘的劣化或破坏可能在两个导体124、126之间引起线路故障起弧123。内绝缘可能由早期发生的布线系统的雷击而碳化，或者由于机械作用例如金属椅子腿切入延长的线路中而被刺穿。
燃弧可能导致的破坏性的结果是公知的，在现有技术中已经提出了检测电弧的若干方法。大量的现有技术涉及检测由电弧在AC线路上产生的高频信号。
在电弧检测领域具有大范围的现有技术。一些现有技术涉及燃弧的特定的情况。例如，授予Renn等人的美国专利No.4376243提出了一种利用直流电流操作的装置。授予Rivera的美国专利提出了一种检测在电气设备的封闭的壳体内的燃弧的装置。授予Nebon等人的美国专利4878144提出了一种检测由在电路断路器的触点之间的电弧产生的光的装置。
此外，具有若干个涉及检测交流电力线上的电弧的专利，这些专利披露了检测高频燃弧信号的多种方法。例如，授予Beihoff等人的美国专利5185684和5206596使用一种复杂的检测装置，其单独地检测在线路周围产生的电场和磁场。授予Dollar的美国专利5590012提出测量在置于线路中的电感器周围的分流路径中的高频电流，所述电感器可以是断电器的磁跳闸机构。在由Dollar提出的第二检测电路中，通过和任何负载并联设置的高通滤波器从线路中提取高频电压信号。
在现有技术中可以找到用于鉴别燃弧和用于区分燃弧和其它噪声源的多种方法。许多现有技术涉及复杂的信号处理和分析。授予Ragsdale的美国专利5280404提出通过把燃弧信号转换成脉冲并对脉冲进行计数来检测串联燃弧。
此外，许多专利通过取检测信号的一阶导数或二阶导数来检测燃弧。例如，授予MacKenzie等人的美国专利5224006、授予Beihoff等人的美国专利5185684和5206596便披露了一种这样的装置。
Blades使用在美国专利5223795、5432455和5434509中披露的用于检测电弧的几种方法。Blades的装置基于检测的高频噪声必须包括在交流线路每个过零点即半个周期处的间隙这个事实。为了区分燃弧和其它的噪声源，Blades的装置测量检测的高频信号的随机性和/或宽的带宽特性。美国专利5434509提出的装置使用电弧信号的快的上升沿作为检测标准并检测和断续式电弧相关的短的高频脉冲串。
授予Zuercher等人的美国专利5561505披露了一种通过检测交流线路电流的周期到周期的改变来检测燃弧的方法。然后在交流周期中在同一点取的试样中的差被处理，以确定是否发生燃弧。
在导体上发生燃弧的特征是发生频率和导体用来传输的电流的频率(一般60周)不同的高频信号。由交流电压产生的电弧每当电弧上的电压降低到足以维持该电弧的值以下时被熄灭，并且每当电弧上的电压超过电弧的最小点火电压时重燃。点火电压基本上和电弧必须跨过的物理间隙的尺寸成正比。
熄弧电压趋于低于点火电压。当电弧间隙非常大时，电弧将是断续的和不稳定的，并趋于熄灭，并当条件允许时重燃。当间隙变小时，电弧成为更持久的并最终成为自维持的。当间隙变得更小时，借助于完成电流通路而使电弧趋于自熄灭。当电弧传导电流时，其在电导体上产生高频信号。
提出了许多通过监视导体上存在的高频信号检测建筑物内燃弧的系统。一种检测燃弧的方法是利用用于检测在导体上的信号的导数的电弧检测器。一般地说，这种电弧检测器例如使用电流互感器产生代表在被监视的配线上的高频信号的信号。电流互感器增加了电弧故障检测器的制造成本，并且由于元件的尺寸，产生了封装困难。此外，电流互感器具有有限的高频响应和差的信躁比。
因而，需要提供一种具有改进的信躁比、改进的高频响应、能够相对经济地被制造以及体积相对小的电弧故障检测器。
发明内容
本发明的电弧故障检测器可以作为独立的电弧故障电路断路器(AFCI)或者和接地故障电路断路器(GFCI)组合操作，用于在检测到电弧时切断到负载的电流。被称为电弧故障电路断路器/接地故障电路断路器(AFCI/GFCI)的组合装置可以通过对标准的GFCI添加电弧检测电路来实现。AFCI/GFCI装置是一种组合的电弧故障和接地故障检测器，其具有切断电路的能力，借以阻止危险的燃弧和接地故障条件危害人身和财产。术语“电路断路装置”被定义指的是用于切断负载的电流的任何电气装置，并且包括但不限于例如接地故障电路断路器(GFCI)、浸入检测电路断路器(IDCI)或设备漏电电路断路器(ALCI)。
在此处披露的电弧检测器中，至少和相或中性线导体串联连接的电感器监视在至少一个导体中的电流，以检测例如线对线、线对地、线对中性线的燃弧或触点燃弧。来自电感器的信号是被监视的电流的导数(di/dt)，并被送到包括具有延迟的峰值检测器、具有边沿定时逻辑的微控制器以及电路断路器的电弧检测电路。串联的电感器具有许多种，从具有一个局部环或弯曲的导线到具有6个或更多个整环，并具有或者是空气的或者是磁性材料的芯，用于产生流过导体的电流的导数信号即di/dt信号。
本发明能够检测装置的线路侧和/或负载侧上的电弧故障。一旦被处理，检测的di/dt信号的峰值幅值便被引向微控制器，其对信号进行分析，确定是否具有电弧特征。在识别出表示在导体中存在燃弧的信号时，则产生跳闸信号，并把该信号送到用于切断负载的电流的断路机构。
用于微控制器的电路可被设置在其自身的芯片上或一般在目前的GFCI中使用的芯片上。当使用一个芯片用于电弧检测和接地故障保护时，其可以由用于对GFCI供电的电源同一电源供电，该电源还对GFCI的其它元件例如当发生故障时用于切断负载电流的机构供电。这种组合的方法能够减少制造成本，这是因为GFCI装置的机械部件例如跳闸继电器和机械触点闭合机构现在具有双重用途。此外，对现有的GFCI添加电弧检测电路是对现代的GFCI的逻辑的加强。
附图说明
本发明的其它方面、特征和优点从下面的详细说明、所附的权利要求以及附图可以更加清楚地看出，附图中相似的元件具有相同的标号。
图1是用于说明载流导体中的触点燃弧的例子的示意图；
图2是用于说明在两个载流导体之间的线路燃弧的例子的示意图；
图3是按照本发明的原理的电弧检测系统的方块图；
图4是按照本发明的原理的电弧检测系统的另一个实施例的方块图；
图5是本发明的电弧检测电路的电路图；
图6是在电路板上相互垂直设置的串联电感器和微控制器的侧视图；
图7是在电路板上相互垂直设置的串联电感器和微控制器的顶视图；以及
图8是和接地故障检测器组合的第二实施例的电弧检测电路的电路图。
具体实施方式
参见图4，其中示出了一种电弧检测电路，其被配置用于检测燃弧，例如中性线对地、火线对地、火线对中性线和/或接触起弧。电弧检测基于使用串联电感器监视在例如图3和图4所示的交流电路的至少一个导体内发生电弧的电流。用于监视电弧的电路包括和端子12和16相连的电流源(未示出)。一般具有和导体18相同的规格的电感器20和导体18串联。串联的电感器20的电感可以由导线构成，该导线具有从弯曲15度具有的小的电感到被弯曲360度的6匝或更多匝具有的大的电感，并具有空气芯或磁芯。串联连接的电感器20的电感部分地取决于用于操作检测器电路24所需的电位的大小。发现具有大约4整匝的每匝的直径大约为1.8厘米的一种典型的串联电感器在存在燃弧时提供大约5伏的电压，而不需在电路中附加任何有效的串联阻抗。如果需要，灯电路22可以和电感器20并联连接，用于限制在电感器20两端出现的最大电压。在串联电感器的上游跨过相线和中性线导体连接的电源15提供用于操作电路的各种元件所需的低压电源。由电源15供电的电弧检测器电路24被连接用于接收来自电感器20的di/dt电位。更具体地说，电弧检测器电路24被耦连用于接收来自电感器20的中性线导体18中的电流的di/dt信号。在确定燃弧发生时，由在电弧检测器电路24内的合适的控制电路产生跳闸信号并通过导体26提供给电路断路器28。因而，当电弧检测器电路24根据串联连接的电流检测电感器20产生的信号检测到电弧的发生时，跳闸信号被提供给电路断路器28，其切断负载的电源。
此外，跳闸信号可以被送到信号器装置例如LED，发光装置例如灯，音频装置例如喇叭或报警器，图形或文字数字显示装置等，以指示电弧的发生。
参见图4，其中示出了类似于图3的电路，具有附加的第二电感器，其和相导体串联，并具有和该电感器并联连接的用于限制电感器两端的最大电压的灯。电感器30和相导体14串联连接，其可以由和电感器20的导线规格相同或不同的导线构成。串联连接的电感器30可以由导线构成，该导线具有从弯曲15度具有的小的电感到被弯曲360度的6匝或更多匝具有的大的电感，并具有空气芯或磁芯。当串联电感器由具有15度的弯曲的导体构成时，或者由一整匝的一部分构成时，所述弯曲或者一匝的一部分的直径可以大约是3/4到11/2cm。电感器30(以及电感器20)具有的实际电感主要由用于操作电弧检测器电路24所需的输出电位的大小决定，同时，要使得附加于导体的阻抗最小。电感器30被设置在电感器20附近，并且通过空气或者磁性地和电感器20呈感应耦合。发现在电感器20和30之间大约20％的感应耦合能够提供好的结果。不过，可能的从5％到接近100％的感应耦合可被使用。
在图4的实施例中，电感器30类似于电感器20，并且电感器20和电感器30呈感应耦合。两个电感器之间的感应耦合大约为20％。在和电感器20感应耦合的电感器30中的信号被馈送给电弧检测器电路24。除了位于导体14上的电感器30和灯32之外，图4的电路类似于图3的电路。不过，在这里披露的实施例中，由电感器30产生的大约20％的信号被感应耦合到电感器20中，然后馈送给电弧检测电路24。在需要较大的信号的那些情况下，电感器30可以具有大于电感器20的电感，在电感器之间的感应耦合可被增加，或者一个类似于电弧检测器电路24的第二电弧检测器电路耦连于相导体14。灯电路32可以和电感器30并联，以限制电感器30两端的最大电压。在电感器20和30之间的耦合可以通过空气或磁性材料例如磁心或磁路来实现。如果需要，利用这些技术的任何技术，可以使在两个电感器之间的感应耦合被增强或减弱，使得总电感被增加或减少。此外，为了使在电感器、微控制器和电路板电子电路之间的不需要的耦合效果最小，电感器、微控制器和电路板可以被正交地设置，如图6(侧视图)和图7(顶视图)所示。
如上所述，在中性线导体中由串联电感器20产生的电流的导数(di/dt)信号过导体34被馈送给电弧检测器电路24，由串联电感器30在相导体中产生的电流的导数(di/dt)信号被感应耦合到电感器20，然后从电感器20通过导体34馈送给电弧检测器电路24。因而，电弧检测器电路24接收来自电感器20和电感器30的信号，因此，监视在中性线导体和相导体中的电流。为了改变通道灵敏度，两个电感器20和30的电感可以被感应相加或被感应减小地耦合。
此外，电感器20和30可以具有相同值或不同值的电感。因而，根据电路的要求，电感器20的电感可以小于、等于或大于电感器30的电感。
在本发明的另一个实施例中，图3的串联电感器20位于相导体14中，用地作为返回电流路径。在另一个实施例中，串联电感器是互感器的至少一个绕组。
参见图5，其中示出了图4所示的实施例的电路图。电感器20和导体18串联连接，电感器30和导体14串联连接。从相导体14和中性线导体18接收功率的电源15对电弧检测器电路24提供所需的电位。所示的电源具有和二极管42串联连接的电容器41，这个串联网络在串联电感器20和30的上游被连接在相导体14和中性线导体18之间。电容器41和二极管42的连接点通过二极管43和提供的输出端相连，以向电弧检测器电路24提供所需的电位。和齐纳二极管45并联连接的电容器44被连接在电源的输出端和中性端子之间。
电弧检测器电路24包括具有延迟50的峰值检测器和具有边沿定时逻辑60的微控制器。峰值检测器包括二极管51，其被连接在电感器20和30的下游一点在具有边沿定时逻辑60的控制器的输入端和中性线导体18之间。电阻52和电容54的并联电路连接在二极管51的阴极端和中性端之间。峰值检测器的二极管51对电容器54提供充电电路。具有延迟的峰值检测器提供代表在导体18和导体14中的电流的导数(di/dt)的信号，也用于使由串联电感器检测的任何高速脉冲变宽。
具有边沿定时逻辑60的微控制器可以是在美国专利5223795中披露的那种，该专利的全文通过引用被包括在此。具有边沿逻辑60的微控制器当由峰值检测器50收到代表电弧的信号时产生跳闸信号。更具体地说，微控制器60分析从峰值检测器接收的信号，确定是否存在燃弧，当发现存在燃弧时，便产生被馈送给电路断路器28的跳闸信号。晶体62为微处理器的操作提供定时。
由微控制器产生的跳闸信号通过导体65被馈送到电路断路器28中的三端双向可控硅元件74。电路断路器28包括具有两个单独的触点组71，72和线圈73的继电器。触点71和相导体14串联连接，触点72和中性线导体串联连接。继电器的线圈73和三端双向可控硅串联连接，这个串联网络被连接在相导体14和中性端子之间。三端双向可控硅的栅极端子通过电阻75和导体65相连，用于接收来自微控制器60的跳闸信号。来自微控制器的跳闸信号使三端双向可控硅导通，这使得电流流过继电器线圈而打开触点71、72。
参见图8，其中示出了和接地故障电路断路器(GFCI)组合的按照本发明的原理的电弧故障检测器。一般被称为电弧故障电路断路器/接地故障电路断路器(AFCI/GFCI)的电路182包括两个电流互感器，其分别具有磁心233、234和线圈235、236，和集成电路(IC)225耦连，集成电路225可以包括由Nationl Semiconductor制造的LM 1851或由Raytheon制造的RA9031。来自相导体14和中性线导体18的交流功率被输入给电源电路15，其产生用于AFCI/GFCI装置的内部电路的功率。
继电器线圈218和SCR 224的串联电路被连接在电源15和中性端子之间，SCR的栅极端被耦连在SCR触发电路216的输出端。IC 225的管脚1的输出被输入到SCR触发电路216。
二极管245和线圈235并联连接，线圈235和通过电阻247和电容239、249和管脚2、3相连。管脚3还通过电容251和中性线相连。线圈246通过电容237、238和IC 225的管脚4、5相连，管脚4还和中性线相连。IC 225的管脚6通过灵敏度电阻241和管脚8相连，管脚7通过延时电容243和中性线相连。管脚8还和电容222相连，并和电阻221相连，并和电源15相连。
线路侧电导体，即相导体14和中性线导体18通过互感器233、234到负载侧相导体和中性线导体。继电器线圈218被连接用于操作分别和相导体及中性线导体相关的触点231、232，该触点用于在检测到故障的情况下断开电路。继电器的线圈218当SCR 224被来自触发电路216的信号导通时被激励。此外，该电路包括由和电阻230串联连接的瞬时按钮开关228构成的试验电路。当按压开关228时，便产生从负载相到线路中性线的暂时模拟接地故障，以便试验该装置的操作。
电感器20，30和导体14、18串联连接，并位于电源36的输入的下游。两个电感器相互呈感应耦合，电感器被连接用于对电弧故障检测器24馈送代表在导体中的电流的导数(di/dt)的信号，如上所述。电弧故障检测器的微控制器可以是一个独立的元件，或者是接地故障电路断路器的IC 225的一部分。如果微控制器是一个独立的元件，则由其产生的跳闸信号被送到SCR触发电路216。如果微控制器是IC225的一部分，则跳闸信号是来自IC 225的TRIG-GFCI信号。
在这里披露的本发明的实施例的说明中，串联电感器20、30中的一个或者两个可以是通过空气或磁心和公共的二次绕组或单独的二次绕组感应耦合的一次绕组，所述二次绕组被连接用于向微控制器馈送接收的信号。因而，串联电感器提供电流的导数(di/dt)，并且是至少一个电流互感器的一次侧。此处披露的本发明的电感器可以由导体构成，该导体具有从弯曲15度具有的小的电感到被弯曲360度的6匝或更多匝具有的大的电感，并具有空气芯或磁芯。串联电感和导体中流动的电流的一部分或全部串联连接，其中绕组的单独的或组合的电感被用于获得在导体中流动的电流的导数的直接测量。
两个串联电感器20、30可以具有在0.1和1000000纳亨之间的电感。具有在0.1和100纳亨之间的电感的电感器可以通过在12号线中设置具有小于45度的一匝的环构成。在导体中具有大约45度的匝的环产生大约1纳亨的电感，具有360度的大约4匝的每个具有大约1cm直径的环构成大约具有1000000纳亨的电感的电感器。
这里披露了一种用于检测导体发生燃弧的方法和装置。由电流的导数的直接测量获得了改进的分辨率、信躁比、导数精度和高频响应。在本发明中，电感器和线路电流串联连接，用于测量电流的导数di/dt。通过在电感器的一侧引入电子电路，并且使电子电路监视在电感器的另一侧上的电压，可以实现低噪声测量。
线路浪涌电流产生通过串联电感器的磁通，其又可以在周围的电子材料中感应磁通。响应所述磁通，还可以在周围材料中感应表面电流和层状电流(sheet current)。通过使电感器的方位和具有电弧故障检测器的电子电路的印刷电路板正交，可以使在电路板本身上的以及在安装在电路板上的或者和电路板共面的电子电路中的表面电流和层状电流最小。
如果电流的导数di/dt的幅值变得非常高，则可能出现不希望的电感器两端的线路电压的大的降低。这可以通过利用一个或多个二极管、齐纳二极管、雪崩二极管、双向开关二极管、mov’s、硅对称二端开关元件、transorbs、气体管等，箝位电感器两端的最大电压降来避免。
在要求对相线和中性线上的电流的导数灵敏的情况下，可以在第一电感器附近并面向第一电感器设置第二电感器，使得在两个电感器之间实现磁通耦合。通过在磁心或磁路中使用磁材料也可以实现增强的或减小的耦合，其中的每一种方法将有效地改变总电感。因而，还披露了和第一电感器磁通耦合的第二电感器，用于改变通道灵敏度，其中两个电感器可以相加或者抵消，并且可以具有不同的大小。
在电力网是三相的那些例子中，可以和第三导体串联连接第三串联电感器，用于提供在其自身两端的和在第三电感器中的电流的导数有关的电压，并被设置使得实现和第一和/或第二串联电感器中的电感器的磁通耦合。
在使用电流测量的装置中，在许多装置的设计中通常非常需要的空间可以借助于组合对电流的导数敏感的串联电感器和电流测量互感器的一次侧来节省。用这种方式，提供电流的导数的直接测量的相同的电感器也可以作为电流互感器的一次侧。
当备用的通道灵敏度和电流测量两者都需要时，两个电感器可以作为电流互感器的一次侧。在这种实施例中，来自两个电感器的每一个的在互感器磁心中感应的磁通将相加或相减，不过当相减时，它们不应当彼此完全抵消。
当通道灵敏度和接地故障检测两者都需要改变时，两个电感器可以一道作为接地故障差动互感器上的一次侧。在这个实施例中，由互感器提供的耦合可以是或者不是在两个电感器之间的唯一的耦合，对于来自每个电感器的给定的电流，在互感器磁心中感应的磁通必须完全抵消或者接近完全抵消。
当需要备用的通道灵敏度和接地故障检测时，两个电感器可以一道作为接地故障互感器的一次侧。在这个实施例中，由互感器提供的耦合可以是或者不是在两个电感器之间的唯一的耦合。因此，对于来自每个电感器的给定的电流，在互感器磁心中感应的磁通将相加或者相减。
这里披露的电弧检测器可以和其它类型的电路断路装置例如GFCI，IDCI或ALCI组合，以构成多用途的装置。在GFCI的情况下，电弧检测电路可被设置在一般在现代GFCI装置中使用的同一个硅芯片上。在一些情况下，为了多功能操作，通用的GFCI集成电路的一些管脚可被转换。AFCI可以由向电路断路装置供电的同一个电源供电。这种组合方法可以使得降低制造成本，因为电路断路装置的机械部件例如跳闸继电器和机械触点闭合机构将具有双重用途。此外，把AFCI电路附加到现有的电路断路装置上是这种现代设备的合乎逻辑的增强。具体地说，利用AFCI电路增强GFCI是合乎逻辑的，因为GFCI在某些情况下可以检测燃弧，这些情况包括其中使电弧产生对地漏电流的任何条件。
上面概要地而不是全面地说明了本发明的优选的特征，使得本领域的技术人员可以较好地理解下面的本发明的详细说明。下面将描述构成本发明要求保护的主题的本发明的附加特征。本领域技术人员应当理解，他们可以容易地使用所披露的构思和特定的实施例作为基础，用于设计或改进其它的结构，以实现本发明的同样目的，并且这些其它的结构不脱离作为本发明最宽的形式的本发明的范围和构思。
Claims (46)
1.一种用于检测具有至少一个导体的电力分配网络上的电弧的设备，包括：
适用于和所述网络的导体串联耦连的串联电感装置，其中在所述串联电感装置两端产生具有和所述导体内的电流的导数相关的波形的电压；以及
电弧检测装置，其被耦连用于当在串联电感装置两端的电压的波形表示在网络上燃弧时进行识别，并当所述波形表示在所述网络上燃弧时产生电弧检测信号。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个导体包括中性导体和相导体。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个导体包括中性导体和两个相导体。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个导体包括中性导体和三个相导体。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个导体包括两个相导体。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个导体包括通过地或者框架传输返回电流的单个导体。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置适用于和所述至少一个导体中的所有电流串联耦连。
8.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置适用于和所述至少一个导体中的部分电流串联耦连。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置是电感器。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置是互感器的至少一个绕组。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述互感器和电流测量装置耦连，用于测量所述网络的至少一个导体中的电流。
12.如权利要求10所述的设备，其中所述互感器形成接地故障装置的一部分，用于测量在所述网络的至少两个导体中的接地故障差动电流。
13.如权利要求10所述的设备，其中所述互感器形成接地故障装置的一部分，用于测量在所述网络的至少一个导体中的接地故障接地的中性线电流。
14.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置具有在0.1和1000000纳亨之间的电感。
15.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置包括具有在15度和360度的一匝之间的弯曲的导体。
16.如权利要求1所述的设备，其中所述串联电感装置包括具有在1匝和6匝之间的导体。
17.如权利要求1所述的设备，还包括和串联电感装置并联连接的箝位装置。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括至少一个二极管。
19.如权利要求17所述的设备，其中所述至少一个二极管包括和第二二极管反向并联的第一二极管。
20.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括至少一个齐纳二极管。
21.如权利要求17所述的设备，其中所述至少一个二极管包括反向并联的第一和第二齐纳二极管。
22.如权利要求17所述的设备，其中所述至少一个二极管包括背对背耦连的第一和第二齐纳二极管。
23.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括雪崩二极管。
24.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括二端交流开关。
25.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括MOV。
26.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括硅对称二端开关元件。
27.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括transorb。
28.如权利要求17所述的设备，其中所述箝位装置包括气体管。
29.如权利要求9所述的设备，其中所述电感器的方位和所述电弧检测装置的电子电路正交。
30.如权利要求9所述的设备，其中所述电感器的方位和与所述设备相连的装置的电子电路正交。
31.如权利要求10所述的设备，其中所述互感器的至少一个绕组的方位和电弧检测装置的电子电路正交。
32.如权利要求1所述的设备，还包括：
跳闸装置，其和来自电弧检测装置的电弧检测信号耦连，用于切断在电力分配网络的至少一个导体中的电流。
33.如权利要求1所述的设备，还包括：
信号器装置，其和电弧检测装置耦连，用于指示电弧检测信号的状态。
34.如权利要求33所述的设备，其中所述信号器装置是至少一个LED。
35.如权利要求33所述的设备，其中所述信号器装置是至少一个灯。
36.如权利要求33所述的设备，其中所述信号器装置是至少一个声音产生装置。
37.如权利要求33所述的设备，其中所述信号器装置是图形或文字数字显示器。
38.一种用于检测在具有至少两个导体的电力分配网络上的电弧的设备，包括：
第一串联电感装置，其适用于和所述至少两个导体的第一导体耦连，用于在其两端产生和在第一导体中的电流的导数相关的电压；
第二串联电感装置，其适用于和所述至少两个导体的第二导体耦连，用于在其两端产生和在第二导体中的电流的导数相关的电压；以及
电弧检测装置，其响应在所有的串联电感装置两端的电压的波形，用于确定何时呈现表示在网络上发生燃弧的波形，并当呈现燃弧时产生电弧检测信号。
39.如权利要求38所述的设备，还包括：
第三串联电感装置，其和网络的第三导体串联耦连，用于在其两端产生和在第三导体中的电流的导数相关的电压。
40.一种用于检测在具有至少两个导体的电力分配网络上的电弧的设备，包括：
第一串联电感装置，适用于和所述至少两个导体的第一导体耦连，用于在其两端产生和在第一导体中的电流的导数相关的电压；
第二串联电感装置，适用于和所述至少两个导体的第二导体耦连，用于产生和第二导体中的电流的导数相关的磁通；
磁通耦合装置，用于把第二串联电感的磁通耦合到第一串联电感；以及
电弧检测装置，其响应在第一串联电感装置两端的电压的波形，用于确定何时呈现表示在网络上发生燃弧的波形，并当呈现表示发生燃弧的波形时产生电弧检测信号。
41.如权利要求40所述的设备，还包括：
第三串联电感装置，适用于和所述网络的第三导体耦连，用于产生和第三导体中的电流的导数相关的磁通，并用于把第三串联电感的磁通通过磁通耦合装置耦合到第一串联电感。
42.如权利要求40或41所述的设备，其中磁通耦合装置是磁心。
43.如权利要求40或41所述的设备，其中磁通耦合装置是空心。
44.如权利要求40所述的设备，还包括：
接地故障电流测量装置，用于测量在所述网络的至少两个导体中的接地故障电流；以及
接地故障电流检测装置，其响应所述接地故障电流测量装置，当存在接地故障时产生接地故障检测信号。
45.如权利要求44所述的设备，还包括：
跳闸装置，其响应所述电弧检测信号和接地故障检测信号，切断所述电力分配网络的至少一个导体中的电流。
46.如权利要求44所述的设备，还包括：
信号器装置，其和所述电弧检测装置以及所述接地故障电流检测装置耦连，用于指示电弧检测信号和/或接地故障检测信号的状态。
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