随着国民经济的发展,生产和居民用电日益增高,电气火灾事故的发生也日益增多。如何有效检测电气火灾的原因,降低电气火灾事故的发生率及造成的生命财产损失,成为当今社会安全用电的研究重点。建筑物低压配电系统中,现有预防电气火灾的保护装置,主要对过载、短路等引起的过电流及由接地故障产生的剩余电流起到检测作用。当发生易引起电气火灾的串联型故障电弧时,因故障电流值低于传统保护装置的动作阀值,不能全面、有效的预防电气火灾,致使我国每年因电气故障引发的火灾,居其他原因引发火灾的首位。首先,本文对课题的研究背景,目的及意义,电气火灾发生的原因,电气火灾监控设备国内外的发展现状及成果,故障电弧检测技术的发展现状做综述性的分析,分析了故障电弧检测有待解决的关键问题。其次,为了分析故障电弧的特性,本文搭建了一个模拟低压配电线路中故障电弧的实验平台,使用电流互感器采集回路负载变换时的故障电弧电流波形,分别模拟阻性负载,感性负载,阻感性负载时发生的故障电弧。通过大量的故障电弧实验,提取能够描述故障电弧的典型特征。然后提出将小波分析理论用于故障电弧的诊断之中。第三,该系统以小波分析为工具,通过检测电流信号中是否具有周期性奇异性点来判断是否发生故障电弧。系统选用并构建了正交二次样条小波作为小波函数,采用小波逼近法进行电流信号分析。在判断电流信号奇异点时,通过逐步减小阈值的方法来最终确定小波变换系数的模极大值。为了进一步消除供电线路噪声的影响,系统通过计算奇异点间的距离,来判断奇异性点是不是具有周期性,从而判断故障电弧是否真正燃烧及燃烧的半周期数。一旦故障电弧燃烧时间超过5个半周期即可报警。最后,论文研究了系统硬件、软件的设计,硬件设计主要包括芯片的外围电路,数模转换电路,信号调理电路,电源电路和通信电路模块的设计。软件设计采用了由顶向下的设计方法,完成了电气火灾故障电弧探测器的功能设计并给出了程序流程图,主要包括数据采集程序,故障电弧诊断程序,故障报警程序以及通信程序。通过实验,表明了本系统能有效地对故障电弧实现实时在线检测。