随着电气技术的高速发展，家庭电器化程越来越高，电气火灾对人们的威胁也日益严重。纵观近几年全国火灾事故统计，电气火灾事故一直居于整个火灾事故的首位。电气火灾主要分为过热型与电弧型。发生电弧故障时，较小的电弧电流就能产生局部高温，非常容易引燃周围的易燃物，进而导致火灾。现有电气火灾保护技术中对由于过流、漏电等引起的过热型电气火灾有较好的保护作用，对于低压电弧故障型电气火灾，却无法提供全面的预防。由于电弧的隐蔽性及高危险性，欧美等发达国家研制成功了电弧故障断路器，并通过法律措施强制安装。近年来国内很多专家学者开始重视电弧故障检测方法的研究，但研究工作还处于初级阶段。因此对电弧故障进行深入研究，并开发适合我国电气特性的电弧故障断路器具有重要的意义。论文首先参照国内现有研究成果与美国UL1699标准搭建串联电弧故障实验平台。包括设计电弧发生装置，搭建基于NI数据采集卡的数据采集系统。采用市电（220V、50Hz）供电，使用电弧发生装置与典型负载电路串联，进行大量的低压串联电弧故障实验，并记录实验电流与电弧发生装置两端电压数据。引入独立分量分析方法，利用FastICA分离算法从串联电弧故障实验数据中分离出独立成分。对不同负载电路分离结果进行谐波分析，总结出电弧特征谐波。再根据特征谐波，对实验电流数据进行高次谐波含有率分析，总结出电弧故障发生时高次谐波含有率典型变化特征。据此提出快速有效的串联电弧故障的检测方案。最后依据该检测方案设计了串联电弧故障检测装置，并制作了样机。经过联机调试后对该样机进行脱机验证测试，测试结果表明该串联电弧故障装置能够排除典型负载与操作电弧的干扰，准确检测电路中的串联电弧故障。本文设计的串联电弧故障检测装置能够快速有效的检测特定电路的串联电弧故障，对于我国电弧故障检测方法的研究有一定参考价值。