直流系統(tǒng)絕緣檢測儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種測量精度高且可自動(dòng)顯示及報(bào)警的直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，設(shè)有單片機(jī)（1），與單片機(jī)（1）相接有直流系統(tǒng)總電壓檢測電路（2）及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路（3）；設(shè)有正側(cè)拉偏電阻（4）及負(fù)側(cè)拉偏電阻（5），正側(cè)拉偏電阻（4）及負(fù)側(cè)拉偏電阻（5）通過拉偏執(zhí)行電路（6）分別與直流系統(tǒng)總電壓檢測電路（2）及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路（3）相接；單片機(jī)（1）的輸出還分別與顯示電路（7）和報(bào)警執(zhí)行電路（8）相接，報(bào)警執(zhí)行電路（8）與報(bào)警電路（9）相接。
【專利說明】直流系統(tǒng)絕緣檢測儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，尤其是一種測量精度高且可自動(dòng)顯示及報(bào)警的直流系統(tǒng)絕緣檢測儀。

【背景技術(shù)】
[0002]直流大功率電源已廣泛應(yīng)用于通訊機(jī)房、通訊基站和電力變電站。直流大功率電源長期帶載工作后，因保護(hù)層老化等原因，會(huì)導(dǎo)致正負(fù)端與大地間的絕緣電阻變小，將直接威脅到整個(gè)機(jī)房的安全。特別是潮濕的夏季，絕緣電阻降低尤為明顯，因此對(duì)直流大功率電源等直流系統(tǒng)都配有直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，即適時(shí)檢測絕緣電阻。目前，對(duì)于絕緣電阻采用平衡橋?yàn)闇y量手段，絕緣良好時(shí)，直流電正極和負(fù)極與大地之間電阻無窮大，直流電正極對(duì)大地和負(fù)極對(duì)大地電壓相等，電橋平衡；當(dāng)直流電源的一極絕緣電阻降低時(shí)，與該極相接一側(cè)的平衡電阻與絕緣電阻相并，使直流電正極對(duì)大地或負(fù)極對(duì)大地電壓偏向一側(cè)，通過公式可以計(jì)算出絕緣電阻值。但是，若直流電正極對(duì)大地和負(fù)極對(duì)大地的絕緣電阻都降低且阻值相等，正極對(duì)大地和負(fù)極對(duì)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(tǒng)不報(bào)警而顯示絕緣良好。因此，現(xiàn)有直流系統(tǒng)絕緣檢測儀存在著測試精度低的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，提供一種測量精度高且可自動(dòng)顯示及報(bào)警的直流系統(tǒng)絕緣檢測儀。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，設(shè)有單片機(jī)，與單片機(jī)相接有直流系統(tǒng)總電壓檢測電路及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路；設(shè)有正側(cè)拉偏電阻及負(fù)側(cè)拉偏電阻，正側(cè)拉偏電阻及負(fù)側(cè)拉偏電阻通過拉偏執(zhí)行電路分別與直流系統(tǒng)總電壓檢測電路及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路相接；單片機(jī)的輸出還分別與顯示電路和報(bào)警執(zhí)行電路相接，報(bào)警執(zhí)行電路與報(bào)警電路相接。
[0005]所述直流系統(tǒng)總電壓檢測電路是設(shè)有串聯(lián)于直流系統(tǒng)正負(fù)極之間的電阻町和電阻尺10，電阻[和電阻[0的相接點(diǎn)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(jī)相接；
[0006]所述直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路是設(shè)有串聯(lián)于直流系統(tǒng)正負(fù)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(diǎn)與大地相接，電阻冊和電阻87的相接點(diǎn)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(jī)相接；
[0007]所述正側(cè)拉偏電阻為與直流系統(tǒng)正極相接的電阻尺3 ；
[0008]所述負(fù)側(cè)拉偏電阻為與直流系統(tǒng)負(fù)極相接的電阻財(cái)。
[0009]所述拉偏執(zhí)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(jī)相接，光耦繼電器V的？5腳通過電阻財(cái)與直流系統(tǒng)負(fù)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(tǒng)正極相接。
[0010]本實(shí)用新型采用主動(dòng)拉偏單側(cè)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(duì)大地和負(fù)極對(duì)大地的絕緣電阻都降低且阻值相等時(shí)，也能夠測出絕緣電阻值。可實(shí)時(shí)測量并顯示正、負(fù)極的對(duì)地電壓值和對(duì)地的電阻值，且當(dāng)母線的等效電阻小于其設(shè)定值時(shí)及時(shí)報(bào)警，確保電力直流系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

【專利附圖】

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

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理框圖如圖1所示:設(shè)有單片機(jī)1 (可采用等),與單片機(jī)1相接有直流系統(tǒng)總電壓檢測電路2及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路3 ；設(shè)有正側(cè)拉偏電阻4及負(fù)側(cè)拉偏電阻5，正側(cè)拉偏電阻4及負(fù)側(cè)拉偏電阻5通過拉偏執(zhí)行電路6分別與直流系統(tǒng)總電壓檢測電路2及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路3相接；單片機(jī)1的輸出還分別與顯示電路7和報(bào)警執(zhí)行電路8相接，報(bào)警執(zhí)行電路8與報(bào)警電路9相接。
[0014]直流系統(tǒng)總電壓檢測電路2、直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路3、正側(cè)拉偏電阻4、負(fù)側(cè)拉偏電阻5及拉偏執(zhí)行電路6如圖2所示:測量電路的地與母線輸入的負(fù)極連接，作為輸入電壓采集的參考地。
[0015]所述直流系統(tǒng)總電壓檢測電路2是設(shè)有串聯(lián)于直流系統(tǒng)正極(71^+)與負(fù)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(diǎn)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(jī)相接；
[0016]所述直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路3是設(shè)有串聯(lián)于直流系統(tǒng)正負(fù)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(diǎn)與大地相接，電阻冊和電阻87的相接點(diǎn)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(jī)相接；
[0017]所述正側(cè)拉偏電阻4為與直流系統(tǒng)正極相接的電阻…(3210 ；
[0018]所述負(fù)側(cè)拉偏電阻5為與直流系統(tǒng)負(fù)極相接的電阻財(cái)〔3210。
[0019]所述拉偏執(zhí)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(jī)相接，光耦繼電器V的？5腳通過電阻財(cái)與直流系統(tǒng)負(fù)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(tǒng)正極相接。
[0020]測試原理及過程如下:
[0021]電阻町和電阻810對(duì)總電壓進(jìn)行分壓后送入單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)總電壓的測量；電阻以』5、冊和87將負(fù)對(duì)地電壓進(jìn)行分壓后送入單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)負(fù)對(duì)地電壓的測量，直流系統(tǒng)正對(duì)地電壓值等于總電壓減去負(fù)對(duì)地電壓。
[0022]假定直流系統(tǒng)正極與大地之間的絕緣電阻為取1，直流系統(tǒng)負(fù)極與大地之間的絕緣電阻為取2，絕緣良好時(shí)，絕緣電阻取1和絕緣電阻取2為無窮大，由于電阻[+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(fù)對(duì)地電壓等于總電壓的一半。
[0023]但是當(dāng)絕緣不良時(shí)，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(cè)平衡電阻與取1相并的值減小，正對(duì)地電壓減小，負(fù)對(duì)地電壓增大，此時(shí)通過單片機(jī)控制光耦繼電器I吸合，控制并入正側(cè)拉偏電阻…，使電壓部分糾偏后再采集總電壓、負(fù)對(duì)地電壓和正對(duì)地電壓，通過這兩次測量的六個(gè)參數(shù)精確計(jì)算出取1的數(shù)值；
[0025](2)如果取2減小則負(fù)側(cè)平衡電阻與取2相并的值減小，負(fù)對(duì)地電壓減小，正對(duì)地電壓增大，此時(shí)通過單片機(jī)控制光耦繼電器I吸合，控制并入正側(cè)拉偏電阻財(cái)，使電壓部分糾偏后再采集總電壓、負(fù)對(duì)地電壓和正對(duì)地電壓，通過這兩次測量的六個(gè)參數(shù)精確計(jì)算出^2的數(shù)值；
[0026](3)如果雙側(cè)絕緣均降低，也就是取1和取2同時(shí)都不趨于無窮大，此時(shí)通過單片機(jī)采集實(shí)際的總電壓、負(fù)對(duì)地電壓和正對(duì)地電壓，判斷負(fù)對(duì)地電壓和正對(duì)地電壓的大小，如果負(fù)對(duì)地電壓大于正對(duì)地電壓，則控制并入正側(cè)拉偏電阻…；如果負(fù)對(duì)地電壓小于或等于正對(duì)地電壓，則控制并入負(fù)側(cè)拉偏電阻財(cái)；當(dāng)電壓部分糾偏后再采集總電壓、負(fù)對(duì)地電壓和正對(duì)地電壓，通過這兩次測量的六個(gè)參數(shù)精確計(jì)算出取1和取2的數(shù)值。
[0027]與單片機(jī)相接的顯示電路適時(shí)顯示所測量的總電壓、負(fù)對(duì)地電壓、正對(duì)地電壓及絕緣電阻取1和取2的數(shù)值；當(dāng)所測量的絕緣電阻取1或取2小于其設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警執(zhí)行電路8，報(bào)警電路9及時(shí)報(bào)警。
[0028]本實(shí)用新型單片機(jī)所用程序?yàn)閼?yīng)用程序，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)說明書記載即可編制。
【權(quán)利要求】
1.一種直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，其特征在于:設(shè)有單片機(jī)(1)，與單片機(jī)(I)相接有直流系統(tǒng)總電壓檢測電路(2)及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路(3);設(shè)有正側(cè)拉偏電阻(4)及負(fù)側(cè)拉偏電阻(5)，正側(cè)拉偏電阻(4)及負(fù)側(cè)拉偏電阻(5)通過拉偏執(zhí)行電路(6)分別與直流系統(tǒng)總電壓檢測電路(2)及直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路(3)相接；單片機(jī)(I)的輸出還分別與顯示電路(7)和報(bào)警執(zhí)行電路(8)相接，報(bào)警執(zhí)行電路(8)與報(bào)警電路(9)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，其特征在于: 所述直流系統(tǒng)總電壓檢測電路(2)是設(shè)有串聯(lián)于直流系統(tǒng)正負(fù)極之間的電阻Rl和電阻R10，電阻Rl和電阻RlO的相接點(diǎn)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(jī)相接； 所述直流系統(tǒng)負(fù)對(duì)地電壓檢測電路(3)是設(shè)有串聯(lián)于直流系統(tǒng)正負(fù)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(diǎn)與大地相接，電阻R6和電阻R7的相接點(diǎn)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(jī)相接；所述正側(cè)拉偏電阻(4)為與直流系統(tǒng)正極相接的電阻R3 ； 所述負(fù)側(cè)拉偏電阻(5)為與直流系統(tǒng)負(fù)極相接的電阻R4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流系統(tǒng)絕緣檢測儀，其特征在于:所述拉偏執(zhí)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(jī)相接，光耦繼電器U的P5腳通過電阻R4與直流系統(tǒng)負(fù)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(tǒng)正極相接。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK204142899SQ201420542965
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】莊益夫, 普仕凡, 孫公道 申請(qǐng)人:莊益夫, 普仕凡, 孫公道