本文采用串联型电弧故障实验装置进行一系列故障电弧的实验,验证了装置的性能。通过分析实验数据,将形态学滤波和OTSU相结合用于串联故障电弧的识别。本文采用的串联型故障电弧实验装置,可以在交流和直流条件下进行故障电弧特性的研究。装置通过投切不同的电阻器和电感器构成不同功率因素的负载,同时装置还有设有外部负载接口,可以将外部负载接入装置进行故障电弧实验。同时,该装置可以改变电弧的外部环境等特征来进行不同条件下的故障电弧实验,对弧隙进行控制用来研究弧隙对故障电弧特性的影响;对故障电弧发生环境的湿度进行调节可以研究湿度对故障电弧的影响;对触头分离的状态进行振动模拟来研究振动对故障电弧特征的影响;对触头初始温度进行控制用以研究触头温度对起弧的影响。通过不同负载和不同环境下的实验验证了该串联型故障电弧装置的性能。串联型故障电弧由于电源类别及负载种类不同,产生的特征也不近相同。为了获取一般性的故障电弧特征结论,本文将形态学滤波和OTSU相结合用于串联故障电弧的识别。针对不同类型的纯阻性负载,感性负载,变频机-电机负载,工控机负载等进行故障电弧实验。对采集到的正常工作状态和电弧故障状态下的电流信号使用db4小波基函数对电流的一阶前向差分信号进行了5层分解,得到电流信号在32个频段的分解波形,作为故障电弧的辨识特征。通过计算同一时刻各个频段的方差,将分解的频段信号重新构成新的信号。利用形态学算法对此重构信号进行滤波,突显出故障情况下的电流特征。通过OTSU算法提取波形阈值th,并统计滤波后波形在th上方的波峰数量。研究结果表明:正常状态下和发生串联故障电弧状态下滤波后波形在波形阈值th上方的波峰数量有明显的区别,可以作为故障电弧的识别特征。该论文有图48幅,表4个,参考文献66篇。