一種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器的製造方法
2023-06-18 03:39:31 2
一種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器，包括微處理中心MCU、絕緣電阻檢測電路、高壓轉換電路，絕緣電阻檢測電路與直流母線連接，絕緣電阻檢測電路的輸出端與微處理中心MCU連接，高壓轉換電路的輸入端與微處理中心MCU連接，絕緣電阻監控保護器還包括漏電檢測電路、零序互感器，零序互感器套置在直流母線外，漏電檢測電路的輸入端與零序互感器的輸出端連接，漏電檢測電路的輸出端與微處理中心MCU連接。本實用新型在檢測絕緣電阻的同時，增加了漏電流的檢測功能，使得高壓光伏逆變系統在工作時不僅能檢測到設備的絕緣電阻，而且能實時檢測到設備的漏電流情況，為檢測設備的絕緣性能提供了更全面、更安全的保障。
【專利說明】—種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種絕緣電阻監控保護器，尤其涉及一種應用於高壓光伏併網逆變系統進行絕緣性能檢測的帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器。
【背景技術】
[0002]近幾年來，我國光伏併網逆變器的研究和應用得到了快速的發展，由於逆變系統工作環境惡劣，溫度、溼度的變差和酸鹼氣體的腐蝕，都會加速電池陣列、直流傳輸母線、逆變器等電器設備的絕緣損傷和破壞，更由於電源的正、負極引線通過絕緣層和機殼構成漏電迴路，使機殼電位上升，當發生設備多點絕緣嚴重損壞時，甚至會造成火災，因此，準確適時地檢測光伏併網逆變器高壓電氣系統對機殼的絕緣性能和漏電流，對保障系統的正常運行和人員、設備的安全，具有重要意義。
[0003]目前一般的絕緣性能檢測儀器只能檢測到設備的絕緣電阻，不能檢測到設備的漏電流，給光伏併網逆變系統的絕緣檢測帶來了困難。
【發明內容】
[0004]由於上述原因，本實用新型提供一種應用於高壓光伏併網逆變系統進行絕緣性能和漏電流檢測的帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器。
[0005]為實現上述目的，本實用新型採用一種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器，包括微處理中心MCU、絕緣電阻檢測電路、高壓轉換電路，絕緣電阻檢測電路與直流母線連接，絕緣電阻檢測電路的輸出端與微處理中心MCU連接，高壓轉換電路的輸入端與微處理中心MCU連接，絕緣電阻監控保護器還包括漏電檢測電路、零序互感器，零序互感器套置在直流母線外，漏電檢測電路的輸入端與零序互感器的輸出端連接，漏電檢測電路的輸出端與微處理中心MCU連接。
[0006]具體的，本實用新型中所沭絕緣電阻檢測電路包括IH極絕緣電阻檢測電路和負極絕緣電阻檢測電路，正極絕緣電阻檢測電路和負極絕緣電阻檢測電路均包括二級射極跟隨電路、光電耦合器、射極跟隨電路和電壓保護電路，二級射極跟隨電路的輸出端與光電耦合器的輸入端連接，光電耦合器的輸出端與射極跟隨電路的輸入端連接，射極跟隨電路的輸出端與電壓保護電路連接，電壓保護電路與微處理中心MCU連接，正極絕緣電阻檢測電路的二級射極跟隨電路的輸入端與直流母線的正極連接，負極絕緣電阻檢測電路的二級射極跟隨電路的輸入端與直流母線的負極連接。
[0007]具體的，本實用新型中所述高壓轉換電路包括光電耦合電路和高壓開關電路，光電率禹合電路的輸入端與微處理中心MCU連接,高壓開關電路的輸入端與光電稱合電路的輸出端連接，高壓開關電路的輸出端接地。
[0008]本實用新型在檢測絕緣電阻的同時，增加了漏電流的檢測功能，使得高壓光伏逆變系統在工作時不僅能檢測到設備的絕緣電阻，而且能實時檢測到設備的漏電流情況，為檢測設備的絕緣性能提供了更全面、更安全的保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型具體實施例的原理方框圖。
[0010]圖2為本實用新型具體實施例的線路連接圖；
[0011]圖3為本實用新型具體實施例的高壓轉換電路；
[0012]圖4為本實用新型具體實施例的絕緣電阻檢測電路；
[0013]圖5為本實用新型具體實施例的漏電檢測電路。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本實用新型的具體實施例是一種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器，包括單片機MCU、絕緣電阻檢測電路、高壓轉換電路、漏電檢測電路、零序互感器、繼電器動作單元、報警單元、RS485通信電路以及其他外圍電路，絕緣電阻檢測電路與直流母線連接，絕緣電阻檢測電路的輸出端與單片機MCU連接，高壓轉換電路的輸入端與單片機MCU連接，零序互感器套置在直流母線外，漏電檢測電路的輸入端與零序互感器的輸出端連接，漏電檢測電路的輸出端與單片機MCU連接，繼電器動作單元、報警單元、R485通信電路和其他外圍電路與單片機MCU連接。
[0015]如圖2和圖3所示，所述的高壓轉換電路包括正極高壓切換電路和負極高壓切換電路，正極高壓切換電路包括由電阻R21、R23、R27、R74、電容BC18、電晶體Q5、光電耦合器HOCl組成的光電耦合電路，由高壓開關管Q1、電阻R29、R63、R75組成的高壓開關電路；負極高壓切換電路包括由電阻R22、R24、R28、R73、電容BC19、電晶體Q6、光電耦合器H0C2組成的光電耦合電路，由高壓開關管Q2、電阻R43、R70、R76組成的高壓開關電路。光電耦合電路的輸入端與單片機MCU連接，高壓開關電路的輸入端與光電耦合電路的輸出端連接，聞壓開關電路的輸出端接地。
[0016]如圖2和圖4所示,絕緣電阻檢測電路包括正極絕緣電阻檢測電路和負極絕緣電阻檢測電路，所述的正極絕緣電阻檢測電路包括由運算放大器A2A、A2B，電阻R6、R10、R14、R15、R19，隔直電容BC9、BC10，濾波電容BC16組成的二級射極跟隨電路，通過光電耦合器DP2電路，由運算放大器A4B、電阻R30、濾波電容BC22組成的射極跟隨電路，由電阻R39、濾波電容C3、雙基極二極體D2組成的電壓保護電路，經PV+輸出至單片機MCU的第17腳。所述的負極絕緣電阻檢測電路由運算放大器A3A、A3B、電阻R7、R11、R16、R17、R20,隔直電容BClU BC12、濾波電容BC17組成的二級跟隨電路，通過光電耦合器DP3電路、由運算放大器A4A、電阻R31、濾波電容BC23組成的射極跟隨電路，由電阻R40、濾波電容C4、雙基極二極體D3組成的電壓保護電路，經PV-輸出至單片機MCU的第16腳。
[0017]當絕緣電阻監控保護器需要測量正極對地絕緣電阻時，由圖3可知，此時單片機MCU第37腳MOSFETI發出測量信號，該信號經過Q5使光電耦合器HOCl感應導通，輸出信號至高壓開關管Ql的控制極，使Ql導通，信號通過Ql由電源正極3HVB+和外殼Earth 二點取得，該信號進入圖4絕緣電阻檢測電路的HV+，經過A2A、A2B 二級射極跟隨器進行電流放大後由光電耦合器輸出至射極跟隨器A4B放大電路和電壓保護電路後進入單片機MCU的第17腳PV+，經A/D轉換後得到正極絕緣電阻信號電壓值，單片機通過對分壓電阻R63的計算，得出被測絕緣電阻值，由RS485接口通訊通過上位機予以顯示。
[0018]同理，可以分析得到負極絕緣電阻值。
[0019]得到正極絕緣電阻值和負極絕緣電阻值後，單片機通過對二電阻值並聯計算後即可得到被測系統絕緣電阻值，並由RS485接口通訊通過上位機予以顯示。
[0020]如圖2和圖5所示，所述的漏電檢測電路包括由運算放大器A1A、電阻R35、R36、R37、和電容C5組成的射極跟隨電路，由電阻R41、電容C5、雙基極二極體D4組成的電壓保護電路。檢測時通過外接高精度零序電流互感器取得信號，由DClerKaje輸入，經由運算放大器AlA組成的射極跟隨電路將信號進行電流放大，該信號經電壓保護電路後，最後進入單片機MCU的22腳，經A/D轉換後計算出漏電流值，由RS485接口通訊通過上位機予以顯
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【權利要求】
1.一種帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器，包括微處理中心MCU、絕緣電阻檢測電路、高壓轉換電路，絕緣電阻檢測電路與直流母線連接，絕緣電阻檢測電路的輸出端與微處理中心MCU連接，高壓轉換電路的輸入端與微處理中心MCU連接，其特徵在於:所述絕緣電阻監控保護器還包括漏電檢測電路、零序互感器，零序互感器套置在直流母線外，漏電檢測電路的輸入端與零序互感器的輸出端連接，漏電檢測電路的輸出端與微處理中心MCU連接。
2.根據權利要求1所述的帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器，其特徵在於:所述絕緣電阻檢測電路包括正極絕緣電阻檢測電路和負極絕緣電阻檢測電路，正極絕緣電阻檢測電路和負極絕緣電阻檢測電路均包括二級射極跟隨電路、光電耦合器、射極跟隨電路和電壓保護電路，二級射極跟隨電路的輸出端與光電耦合器的輸入端連接，光電耦合器的輸出端與射極跟隨電路的輸入端連接，射極跟隨電路的輸出端與電壓保護電路連接，電壓保護電路與微處理中心MCU連接，正極絕緣電阻檢測電路的二級射極跟隨電路的輸入端與直流母線的正極連接，負極絕緣電阻檢測電路的二級射極跟隨電路的輸入端與直流母線的負極連接。
3.根據權利要求1或2所述的帶漏電流檢測的絕緣電阻監控保護器，其特徵在於:所述高壓轉換電路包括光電稱合電路和高壓開關電路，光電稱合電路的輸入端與微處理中心MCU連接，高壓開關電路的輸入端與光電耦合電路的輸出端連接，高壓開關電路的輸出端接地。
【文檔編號】G01R27/02GK203929889SQ201420194500
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】林曉敏, 王繼遠, 陶子平, 鄭周, 張衛 申請人:浙江科瑞普電氣有限公司