随着我国国民经济的迅猛发展,生产及居民用电量日益增高,电气火灾事故也更加频发,其中因故障电弧引起的电气火灾事故所占比例越来越高,对故障电弧的研究己经引起了社会的广泛关注。当发生故障电弧时由于故障电弧电流低于过流保护装置所设定的动作电流,且故障电弧发生时也无对地泄漏,所以传统的保护装置已无法对故障电弧提供有效的防护。因此需要对故障电弧的特征进行研究并在此基础上研制出故障电弧检测装置。本论文针对故障电弧的检测进行研究,并设计开发了一台故障电弧检测装置样机。论文首先介绍故障电弧检测装置的发展背景,分析国内外故障电弧检测装置的研究现状以及发展趋势,明确论文选题的重要意义。根据故障电弧检测装置的技术指标和功能需求分析,制定出故障电弧检测装置的软硬件总体设计方案,并对硬件的芯片选型和软件开发环境做了阐述。其次,对故障电弧的判别算法进行研究,提出一种基于多特征提取和BP神经网络的判别算法。并在Matlab下对故障电弧判别算法进行仿真,验证了该判别算法的可行性。再次,对故障电弧检测装置的硬件进行设计,主要包括主控电路、电源电路、电流数据采集电路、通讯预留接口电路、声光报警电路、按键测试电路、外围扩展预留接口电路等。并详述了各个部分的组成原理与具体实现方式。对故障电弧检测装置的软件进行设计,主要包括主程序、初始化程序、A/D转换程序、特征参数提取程序、BP神经网络训练程序、BP神经网络判别程序、通讯和声光报警程序等。并对各程序的工作流程做了介绍,绘制出相应的流程图。最后,对故障电弧检测装置进行报警性能测试、串扰测试以及误报警测试。测试结果表明,本论文所设计的故障电弧检测装置样品达到了预期目标。