随着电工电能新技术的迅速发展，各种新型用电设备不断涌现，生产和家庭用电量逐渐增高，随之而来的电气火灾事故对人身安全和设备可靠稳定运行造成巨大的威胁。在诸多电气火灾起因中，故障电弧不容忽视。低压配电系统中的故障电弧主要由不良的电气连接、导线绝缘老化等造成，故障隐患不易被发现。传统的保护断路器不能识别故障电弧，从而导致火灾的发生。因此，故障电弧的研究具有十分重要的意义。本文以低压配电系统中的串联故障电弧为研究对象，基于MATLAB7.1平台中的SIMULINK仿真系统建立电弧数学模型并获取仿真波形，分析出相应的串联故障电弧特征。串联故障电弧实验数据的获取分析。基于所搭建的电弧实验平台进行单一负载和组合型负载情况下的串联故障电弧实验，利用示波器采集正常工作和串联故障电弧的电流数据，并进行时域和频域分析，得出串联故障电弧电流的典型特征。串联故障电弧电流信号的特征提取与范化处理。将小波变换与信息熵相结合对实验数据进行分析处理，提取小波包能量熵以描述串联故障电弧电流信号在不同频段内的能量分布。采用主元分析法提取小波包能量熵的主元，实现故障特征的降维和范化处理。在上述研究基础上，建立三层BP神经网络，利用所提取的故障特征对网络进行训练与测试。仿真结果表明，该方法具有较高的故障诊断准确率，能够有效地识别低压交流配电系统串联故障电弧。