故障电弧断路器采用电子技术识别电弧状态，故障电弧检测是电弧故障保护的关键环节。关于电弧及故障电弧检测的研究始于20世纪80年代末和90年代初的美国。利用电弧放电的光、热、声和电磁等特性，主要的电弧检测及故障识别方法：

(1)依据电弧波形特性：通过判断电流波形导数以及累积电弧周期是否均超过设定阀值来识别电弧故障。

(2)依据电弧高频能量突变：故障电弧断路器通过检测电流信号高频部分的能量突变识别电弧，并通过检测电弧次数来识别电弧故障。

(3)采用高频小波变换：对负载电流高频取样，计算非过零离散小波系数，连同低频电流过零信号确定是否满足阈值。

(4)采用傅式变换：采用短时傅利叶变换分析采样信号的基波分量、奇次和偶次谐波分量的变化，提取和判断串联电弧故障特征。

(5)采用时频分析：故障电弧断路器基于反映电流突变的高低脉冲经延时衰减时间的差异，以高于和低于阈值的时域作为判断依据。

(6)采用高频信号对比：通过判断周期性产生的高频电流是否区别于正常的开关电弧，并检测频谱范围是否区别于由于电力电子器件等应用产生的普通高频谐波。

(7)采用弧光波长切换：故障电弧断路器将所接收到的电弧光中的紫外光变换为可见光，由光电转换器转换成触发信号。