如今,电气火灾已然成为引发火灾事故的首要原因,其中故障电弧是引起电气火灾的主要原因之一。目前配电线路故障保护装置无法对电弧故障提供全面保护,故障电弧已经成为用电保护的漏洞,对于故障电弧检测技术的研究有重要的理论意义和工程价值。本文以低压串联故障电弧为研究对象,针对其诊断技术进行了研究,主要工作如下:首先,介绍了电弧的基本概念、故障电弧的产生原因以及本文涉及到的串联故障电弧的基本特性。其中,电弧的基本概念涉及到电弧的产生机理、电弧的组成及其电压分布与常见的电弧分类;故障电弧的主要产生原因包括绝缘碳化、外界引起的空气电离和短路,这为分析低压串联故障电弧奠定了理论基础。其次,利用Cassie电弧模型对阻性负载、感性负载、单相感应电机负载与非线性负载进行了低压串联故障电弧仿真实验,并对故障电流信号与电弧电压信号进行分析。根据UL1699搭建了低压串联故障电弧试验平台,选择多种不同类型的电气负载作为试验负载,设计了八组单负载运行下的串联故障电弧试验与四组不同类型负载并联运行下的串联故障电弧试验,并且采集了串联电弧故障状态时与正常工作状态下的电流信号。接着,对采集的试验电流信号进行了时域、频域和时频域分析。其中,时域内计算其零休时间、电流变化速率、电流平均值的绝对值及峭度系数;频域内计算其谐波因数、总谐波畸变率、子带能量比和频率质心;时频域内对试验电流信号进行五层分解,计算其各细节层小波变换模极大值、各细节层频带能量和小波香浓熵。最后,在标准PSO的基础上引入了参数动态调整策略与粒子分散变异策略对其进行改进。利用改进的PSO对标准BP神经网络进行优化,建立改进PSOBP神经网络模型,提出了基于改进PSO-BP神经网络的低压串联故障电弧检测算法,并对该低压串联故障电弧检测算法进行了仿真验证。该论文有图46幅,表9个,参考文献82篇。