直流系統絕緣檢測儀的製作方法

2023-12-09 18:41:17 2

直流系統絕緣檢測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種測量精度高且可自動顯示及報警的直流系統絕緣檢測儀，設有單片機（1），與單片機（1）相接有直流系統總電壓檢測電路（2）及直流系統負對地電壓檢測電路（3）；設有正側拉偏電阻（4）及負側拉偏電阻（5），正側拉偏電阻（4）及負側拉偏電阻（5）通過拉偏執行電路（6）分別與直流系統總電壓檢測電路（2）及直流系統負對地電壓檢測電路（3）相接；單片機（1）的輸出還分別與顯示電路（7）和報警執行電路（8）相接，報警執行電路（8）與報警電路（9）相接。
【專利說明】直流系統絕緣檢測儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種直流系統絕緣檢測儀，尤其是一種測量精度高且可自動顯示及報警的直流系統絕緣檢測儀。

【背景技術】
[0002]直流大功率電源已廣泛應用於通訊機房、通訊基站和電力變電站。直流大功率電源長期帶載工作後，因保護層老化等原因，會導致正負端與大地間的絕緣電阻變小，將直接威脅到整個機房的安全。特別是潮溼的夏季，絕緣電阻降低尤為明顯，因此對直流大功率電源等直流系統都配有直流系統絕緣檢測儀，即適時檢測絕緣電阻。目前，對於絕緣電阻採用平衡橋為測量手段，絕緣良好時，直流電正極和負極與大地之間電阻無窮大，直流電正極對大地和負極對大地電壓相等，電橋平衡；當直流電源的一極絕緣電阻降低時，與該極相接一側的平衡電阻與絕緣電阻相併，使直流電正極對大地或負極對大地電壓偏向一側，通過公式可以計算出絕緣電阻值。但是，若直流電正極對大地和負極對大地的絕緣電阻都降低且阻值相等，正極對大地和負極對大地的電壓則依然平衡，不但測不出絕緣電阻，且直流絕緣電阻檢測系統不報警而顯示絕緣良好。因此，現有直流系統絕緣檢測儀存在著測試精度低的問題。


【發明內容】

[0003]本實用新型為了解決上述技術問題，提供一種測量精度高且可自動顯示及報警的直流系統絕緣檢測儀。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:一種直流系統絕緣檢測儀，設有單片機，與單片機相接有直流系統總電壓檢測電路及直流系統負對地電壓檢測電路；設有正側拉偏電阻及負側拉偏電阻，正側拉偏電阻及負側拉偏電阻通過拉偏執行電路分別與直流系統總電壓檢測電路及直流系統負對地電壓檢測電路相接；單片機的輸出還分別與顯示電路和報警執行電路相接，報警執行電路與報警電路相接。
[0005]所述直流系統總電壓檢測電路是設有串聯於直流系統正負極之間的電阻町和電阻尺10，電阻[和電阻[0的相接點與電阻狀相接，電阻狀的一端通過電容接地，電阻尺8的另一端與單片機相接；
[0006]所述直流系統負對地電壓檢測電路是設有串聯於直流系統正負極之間的電阻尺2、電阻陽、電阻冊和電阻87，電阻82和電阻陽的相接點與大地相接，電阻冊和電阻87的相接點與電阻四相接，電阻四的一端通過電容02接地，電阻四的另一端與單片機相接；
[0007]所述正側拉偏電阻為與直流系統正極相接的電阻尺3 ；
[0008]所述負側拉偏電阻為與直流系統負極相接的電阻財。
[0009]所述拉偏執行電路為光耦繼電器I光耦繼電器V的？1腳通過電阻811與工作電壓^相接，光耦繼電器V的？3腳通過電阻812與工作電壓^相接，光耦繼電器I的？2、？4腳與單片機相接，光耦繼電器V的？5腳通過電阻財與直流系統負極相接，光耦繼電器V的？6、？7腳與大地相接，光耦繼電器I的？8腳通過電阻…與直流系統正極相接。
[0010]本實用新型採用主動拉偏單側輸入電壓(引入拉偏電阻)的方式測量平衡接地與不平衡接地的絕緣電阻值，測量精度高，即使直流電正極對大地和負極對大地的絕緣電阻都降低且阻值相等時，也能夠測出絕緣電阻值。可實時測量並顯示正、負極的對地電壓值和對地的電阻值，且當母線的等效電阻小於其設定值時及時報警，確保電力直流系統安全可靠運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型實施例的電路原理框圖。
[0012]圖2是本實用新型實施例的部分線路圖。

【具體實施方式】
[0013]下面將結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。本實用新型實施例的電路原理框圖如圖1所示:設有單片機1 (可採用等),與單片機1相接有直流系統總電壓檢測電路2及直流系統負對地電壓檢測電路3 ；設有正側拉偏電阻4及負側拉偏電阻5，正側拉偏電阻4及負側拉偏電阻5通過拉偏執行電路6分別與直流系統總電壓檢測電路2及直流系統負對地電壓檢測電路3相接；單片機1的輸出還分別與顯示電路7和報警執行電路8相接，報警執行電路8與報警電路9相接。
[0014]直流系統總電壓檢測電路2、直流系統負對地電壓檢測電路3、正側拉偏電阻4、負側拉偏電阻5及拉偏執行電路6如圖2所示:測量電路的地與母線輸入的負極連接，作為輸入電壓採集的參考地。
[0015]所述直流系統總電壓檢測電路2是設有串聯於直流系統正極(71^+)與負極(^爪-)之間的電阻尺1 (6210和電阻尺10 (210,電阻尺1和電阻[0的相接點與電阻狀(11相接，電阻狀的一端通過電容(^?)接地，電阻88的另一端5-。與單片機相接；
[0016]所述直流系統負對地電壓檢測電路3是設有串聯於直流系統正負極之間的電阻尺2 (3210,電阻85 (3010、電阻冊(11和電阻尺7 (110，電阻82和電阻85的相接點與大地相接，電阻冊和電阻87的相接點與電阻四(110相接，電阻四的一端通過電容02 (1 4 0接地，電阻四的另一端5-。八與單片機相接；
[0017]所述正側拉偏電阻4為與直流系統正極相接的電阻…(3210 ；
[0018]所述負側拉偏電阻5為與直流系統負極相接的電阻財〔3210。
[0019]所述拉偏執行電路6為光耦繼電器I (觸1214),光耦繼電器I的？1腳通過電阻尺11與工作電壓^相接，光耦繼電器V的？3腳通過電阻812與工作電壓^相接，光耦繼電器V的？2、？4腳與單片機相接，光耦繼電器V的？5腳通過電阻財與直流系統負極相接，光耦繼電器V的？6、？7腳與大地相接，光耦繼電器V的？8腳通過電阻…與直流系統正極相接。
[0020]測試原理及過程如下:
[0021]電阻町和電阻810對總電壓進行分壓後送入單片機，實現對總電壓的測量；電阻以』5、冊和87將負對地電壓進行分壓後送入單片機，實現負對地電壓的測量，直流系統正對地電壓值等於總電壓減去負對地電壓。
[0022]假定直流系統正極與大地之間的絕緣電阻為取1，直流系統負極與大地之間的絕緣電阻為取2，絕緣良好時，絕緣電阻取1和絕緣電阻取2為無窮大，由於電阻[+電阻[0=電阻82+電阻85+電阻冊+電阻87，其中電阻87的阻值是[0的一半，因此電阻87上的電壓正好是[0的一半即負對地電壓等於總電壓的一半。
[0023]但是當絕緣不良時，絕緣電阻1? 1和絕緣電阻取2減小而不再是無窮大，有如下三種情形:
[0024](1)如果電阻取1減小則正側平衡電阻與取1相併的值減小，正對地電壓減小，負對地電壓增大，此時通過單片機控制光耦繼電器I吸合，控制併入正側拉偏電阻…，使電壓部分糾偏後再採集總電壓、負對地電壓和正對地電壓，通過這兩次測量的六個參數精確計算出取1的數值；
[0025](2)如果取2減小則負側平衡電阻與取2相併的值減小，負對地電壓減小，正對地電壓增大，此時通過單片機控制光耦繼電器I吸合，控制併入正側拉偏電阻財，使電壓部分糾偏後再採集總電壓、負對地電壓和正對地電壓，通過這兩次測量的六個參數精確計算出^2的數值；
[0026](3)如果雙側絕緣均降低，也就是取1和取2同時都不趨於無窮大，此時通過單片機採集實際的總電壓、負對地電壓和正對地電壓，判斷負對地電壓和正對地電壓的大小，如果負對地電壓大於正對地電壓，則控制併入正側拉偏電阻…；如果負對地電壓小於或等於正對地電壓，則控制併入負側拉偏電阻財；當電壓部分糾偏後再採集總電壓、負對地電壓和正對地電壓，通過這兩次測量的六個參數精確計算出取1和取2的數值。
[0027]與單片機相接的顯示電路適時顯示所測量的總電壓、負對地電壓、正對地電壓及絕緣電阻取1和取2的數值；當所測量的絕緣電阻取1或取2小於其設定值時，單片機輸出信號驅動報警執行電路8，報警電路9及時報警。
[0028]本實用新型單片機所用程序為應用程式，本領域技術人員根據說明書記載即可編制。
【權利要求】
1.一種直流系統絕緣檢測儀，其特徵在於:設有單片機(1)，與單片機(I)相接有直流系統總電壓檢測電路(2)及直流系統負對地電壓檢測電路(3);設有正側拉偏電阻(4)及負側拉偏電阻(5)，正側拉偏電阻(4)及負側拉偏電阻(5)通過拉偏執行電路(6)分別與直流系統總電壓檢測電路(2)及直流系統負對地電壓檢測電路(3)相接；單片機(I)的輸出還分別與顯示電路(7)和報警執行電路(8)相接，報警執行電路(8)與報警電路(9)相接。
2.根據權利要求1所述的直流系統絕緣檢測儀，其特徵在於: 所述直流系統總電壓檢測電路(2)是設有串聯於直流系統正負極之間的電阻Rl和電阻R10，電阻Rl和電阻RlO的相接點與電阻R8相接，電阻R8的一端通過電容Cl接地，電阻R8的另一端與單片機相接； 所述直流系統負對地電壓檢測電路(3)是設有串聯於直流系統正負極之間的電阻R2、電阻R5、電阻R6和電阻R7，電阻R2和電阻R5的相接點與大地相接，電阻R6和電阻R7的相接點與電阻R9相接，電阻R9的一端通過電容C2接地，電阻R9的另一端與單片機相接；所述正側拉偏電阻(4)為與直流系統正極相接的電阻R3 ； 所述負側拉偏電阻(5)為與直流系統負極相接的電阻R4。
3.根據權利要求2所述的直流系統絕緣檢測儀，其特徵在於:所述拉偏執行電路(6)為光耦繼電器U，光耦繼電器U的Pl腳通過電阻Rll與工作電壓Vcc相接，光耦繼電器U的P3腳通過電阻R12與工作電壓Vcc相接，光耦繼電器U的P2、P4腳與單片機相接，光耦繼電器U的P5腳通過電阻R4與直流系統負極相接，光耦繼電器U的P6、P7腳與大地相接，光耦繼電器U的P8腳通過電阻R3與直流系統正極相接。
【文檔編號】G01R31/12GK204142899SQ201420542965
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】莊益夫, 普仕凡, 孫公道 申請人:莊益夫, 普仕凡, 孫公道