在大電流起弧過程中，電弧的燃燒會伴隨聲壓與超聲波信號的產(chǎn)生，這些信號并非雜亂無章，而是與電弧的燃燒狀態(tài)、故障類型緊密相關(guān)。正常起弧時，電弧燃燒穩(wěn)定，聲壓與超聲波信號呈現(xiàn)出規(guī)律的特征；當起弧過程中存在接觸不良、絕緣破損、元件老化等故障時，電弧的燃燒狀態(tài)會發(fā)生改變，相應(yīng)的聲壓超聲波信號也會出現(xiàn)異常變化。因此，通過提取這些信號中的關(guān)鍵特征，并結(jié)合特征變化規(guī)律進行分析，就能實現(xiàn)對大電流起弧過程中故障的精準診斷，為設(shè)備安全運行提供早期預(yù)警。?

電弧聲壓超聲波信號的特征提取，是故障診斷的基礎(chǔ)，核心在于從復(fù)雜的信號中篩選出能反映起弧狀態(tài)的關(guān)鍵信息。首先，可從信號的時域特征入手：正常起弧時，聲壓超聲波信號的強度、持續(xù)時間會保持相對穩(wěn)定的波動范圍；而當存在故障時，信號強度可能突然增強或減弱，持續(xù)時間也可能出現(xiàn)異常延長或縮短。通過捕捉這種時域上的變化特征，能初步判斷起弧過程是否存在異常。其次，信號的頻域特征也具有重要參考價值：不同故障類型會導(dǎo)致電弧燃燒的能量分布發(fā)生差異，進而使超聲波信號的頻率成分出現(xiàn)變化—— 例如，接觸不良引發(fā)的故障可能使信號中特定高頻成分增多，而絕緣破損故障可能導(dǎo)致低頻成分占比上升。通過對信號進行頻域分析，提取出特征頻率、頻率分布區(qū)間等信息，可進一步區(qū)分不同類型的故障。此外，信號的穩(wěn)定性特征也不可忽視：正常起弧時，聲壓超聲波信號的波動較為平穩(wěn)，而故障狀態(tài)下，信號可能出現(xiàn)無規(guī)律的突變、震蕩，通過分析信號的波動幅度、突變次數(shù)等穩(wěn)定性指標，能更全面地掌握起弧過程的狀態(tài)。?

基于提取的聲壓超聲波信號特征進行故障診斷，需建立特征與故障類型的關(guān)聯(lián)邏輯，通過對比分析實現(xiàn)故障識別與判斷。首先，可構(gòu)建正常起弧狀態(tài)下的信號特征數(shù)據(jù)庫，記錄正常工況下時域、頻域、穩(wěn)定性等特征的標準范圍。在實際起弧過程中，實時提取信號特征，并與數(shù)據(jù)庫中的標準特征進行對比，若某一特征超出標準范圍，則初步判定起弧過程存在異常。其次，針對不同故障類型，提前收集對應(yīng)的信號特征樣本，建立故障特征庫—— 例如，將接觸不良、絕緣破損等常見故障對應(yīng)的特征頻率、信號強度變化規(guī)律等存入庫中。當檢測到異常特征時，將其與故障特征庫中的樣本進行匹配，若二者相似度較高，則可判斷當前故障類型。此外，在診斷過程中，還需結(jié)合起弧過程的實際工況進行綜合分析：例如，若信號特征顯示異常，但結(jié)合當時的環(huán)境溫度、設(shè)備運行時長等工況判斷，可能是暫時的外部干擾導(dǎo)致，而非設(shè)備本身故障，此時需進一步觀察信號變化趨勢，避免誤判。?

通過對大電流起弧過程中電弧聲壓超聲波信號的特征提取與分析，不僅能實現(xiàn)對故障的早期發(fā)現(xiàn)與精準診斷，還能為設(shè)備的維護提供指導(dǎo)—— 根據(jù)診斷出的故障類型，技術(shù)人員可針對性地開展檢修工作，如更換老化元件、修復(fù)接觸不良部位等，減少故障擴大的風險。這種基于聲壓超聲波信號的故障診斷方法，無需對設(shè)備進行復(fù)雜拆解，能在不影響起弧過程的前提下實現(xiàn)實時監(jiān)測與診斷，為大電流起弧設(shè)備的安全穩(wěn)定運行提供了可靠保障。?

審核編輯 黃宇