CN102759664A

CN102759664A - 一种电气设备绝缘电阻检测装置

Info

Publication number: CN102759664A
Application number: CN2012100700550A
Authority: CN
Inventors: 田京涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-10-31

Abstract

一种电气设备绝缘电阻检测装置，包括绝缘电阻测量电路2和隔离电阻5；绝缘电阻测量电路2的高压端4接隔离电阻5的一端6，隔离电阻5的另一端7接与电气设备8存在电连接关系的导电体9中的任意一根导电体，绝缘电阻测量电路2的低压端3接地10，所述绝缘电阻测量装置1将直流电压施加在导电体9与地10之间，测量与导电体9存在电连接的电气设备8与地10之间的绝缘电阻值。

Description

一种电气设备绝缘电阻检测装置

技术领域

本发明涉及电气设备绝缘电阻检测，尤其涉及在线检测高压电气设备的绝缘电阻。

背景技术

目前，电气设备的绝缘电阻测量一般是在预防性试验和设备检修时进行，在两次预防性试验之间若发现设备异常或认为有必要时，临时安排测量。测量设备绝缘电阻时需要将测量仪器连接到被测试设备上，费时费力；尤其是测量高压电气设备的绝缘电阻，需要在测量前进行一系列的操作和安全措施，工作量大，操作繁琐，并且带有一定的危险性。

中国专利02256934公开了一种高压电动机绝缘在线监测装置，其利用系统高压作为测量电源，电机退出运行后进行不间断测量，将测量结果通过红外发射方式传输，其不足之处是测量装置跨接在高压开关的进线端和负荷端之间，开关断开后电动机仍然通过测量装置连接到系统高压，检修电动机和测量装置时需要解决测量装置与高压分离问题。

中国专利200620070856.7公开了一种高压电动机绝缘检测高压隔离器，其原理是在电动机停运后测量，测量时利用电磁铁传动杆将检测装置的引线与高压连接；测量完毕电磁铁释放，检测装置与高压分离；该方案不影响电动机和检测装置的检修，但对电磁铁机构的可靠性要求较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气设备绝缘电阻检测装置，该装置能够克服目前绝缘监测装置的缺点，检测装置长期与被测试电气设备连接，在电气设备停电后可随时进行绝缘电阻的测量，便于掌握电气设备的绝缘状况；本发明的另一目的是提供一种结构紧凑、体积小、安装方便、安全可靠的高压电气设备绝缘检测装置，装置的使用不影响供电系统的安全运行，系统高压不对检测装置造成损害。

一种电气设备绝缘电阻检测装置包括绝缘电阻测量电路和隔离电阻；绝缘电阻测量电路的高压端接隔离电阻的一端，隔离电阻的另一端接与电气设备存在电连接关系的导电体中的任意一根导电体，绝缘电阻测量电路的低压端接地，所述绝缘电阻测量装置将直流电压施加在导电体与地之间，测量与导电体存在电连接的电气设备与地之间的绝缘电阻值；

所述绝缘电阻检测装置还包括绝缘体，所述隔离电阻位于绝缘体中。

所述绝缘电阻检测装置还包括外壳，所述绝缘电阻测量电路位于外壳中，所述绝缘体可与外壳固定在一起并且贯穿于外壳的内外，使所述隔离电阻的一端可从绝缘体中引出到外壳的内部与绝缘电阻测量电路连接，所述隔离电阻的另一端可从绝缘体中引出到外壳的外部与导电体连接；

所述绝缘电阻测量电路还包括直流高压电源、测量电路、分压电阻、电压取样电阻和电流取样电阻，直流高压电源的高压端连接隔离电阻的一端和分压电阻的一端，分压电阻的另一端连接电压取样电阻的一端，电压取样电阻的另一端连接直流高压电源的低压端；电压取样电阻的两端连接测量电路的电压取样端口；电流取样电阻的一端连接直流高压电源的低压端，电流取样电阻的另一端接地；电流取样电阻的两端连接测量电路的电流取样端口；测量电路检测电压取样电阻的电压得到直流高压电源的输出电压值u；测量电路检测电流取样电阻的电压，得到从直流高压电源的高压端流经隔离电阻、绝缘电阻、电流取样电阻回到直流高压电源的低压端的电流值i，绝缘电阻测量电路通过电压值u、电流值i和隔离电阻的电阻值R可得到与导电体存在电连接的电气设备与地之间的绝缘电阻值；

所述绝缘体的材质可以是硅橡胶、电陶瓷、环氧绝缘材料等。

附图说明

图1电气设备绝缘电阻检测装置原理示意图之一

图2电气设备绝缘电阻检测装置的结构示意图之一

图3电气设备绝缘电阻检测装置的结构示意图之二

图4电气设备绝缘电阻检测装置工作原理示意图之二

图5根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置的一个实施例

图1是根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置原理示意图之一。导电体9与电气设备8连接，电气设备8与地10之间的绝缘电阻用电阻11表示；图中1为绝缘电阻检测装置，绝缘电阻检测装置1中包括绝缘电阻测量电路2和隔离电阻5。绝缘电阻测量电路2的低压端3接地10，绝缘电阻测量电路2的高压端4接隔离电阻5的一端6，隔离电阻5的另一端7接导电体9中的任意一根导电体；绝缘电阻测量装置1将直流电压施加在导电体9与地10之间，测量与导电体9存在电连接的电气设备8与地10之间的绝缘电阻值；绝缘电阻测量电路2测量的电阻值是隔离电阻5的阻值r和绝缘电阻11的阻值R的和，设绝缘电阻测量电路2测量的电阻值为R_总，则R＝R_总-r。

图2是根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置的结构示意图之一。

绝缘电阻测量电路2位于外壳13中，电瓷套管12固定在外壳13上，电瓷套管12贯穿于外壳13的内外，隔离电阻5位于电瓷套管12内，隔离电阻5的下端6与绝缘电阻测量电路2连接，隔离电阻5的上端7通过导电体14从瓷套管12上部引出后连接到导电体9。

图3是根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置的结构示意图之二。

绝缘电阻测量电路2位于外壳13中，硅橡胶绝缘体12固定在外壳13上，硅橡胶绝缘体12贯穿于外壳13的内外，隔离电阻5位于硅橡胶绝缘体12中，隔离电阻5的下端6与绝缘电阻测量电路2连接，隔离电阻5的上端7通过绝缘导线15从硅橡胶绝缘体12的上部引出，利用绝缘导线15连接到导电体9。

图4是根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置原理示意图之二，是根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置更详细的原理示意图。导电体9与电气设备8连接，电气设备8与地10之间的绝缘电阻用电阻11表示；图中虚线框内为绝缘电阻测量电路2，绝缘电阻测量电路2包括直流高压电源16、测量电路19、分压电阻23、电压取样电阻26和电流取样电阻29。直流高压电源16的电压u通过隔离电阻5和电流取样电阻29施加到导电体9与地10之间(施加到绝缘电阻11上)；测量电路19通过分压电阻23、电压取样电阻26测量直流高压电源16的电压u，通过电流取样电阻29测量在电压u的作用下流过导电体9与地10之间的漏电流i，绝缘电阻测量电路通过电压u、漏电流i的值，可得到总绝缘电阻值R_总；从总绝缘电阻R_总中减去隔离电阻5的阻值r得到电气设备的绝缘电阻11的阻值R，即R＝R_总-r(电流取样电阻29的阻值较小，上式忽略了电流取样电阻29的阻值)。

具体实施方式

图5是根据本发明的电气设备绝缘电阻检测装置的一个实施例。图中虚框内为绝缘电阻测量电路2，绝缘电阻测量电路2包括直流高压电源16、测量电路19、分压电阻23、电压取样电阻26、电流取样电阻29、信号处理电路32和电源电路33；图中34为开关，35为电动机，36为电动机绕组，37为开关34的辅助接点。

直流高压电源16的电压u通过隔离电阻5和电流取样电阻29施加到与电动机35的绕组36连接的三条导电体9中的任意一根导电体与地10之间(施加到绝缘电阻11上)，测量电路19通过分压电阻23、电压取样电阻26测量直流高压电源16的电压u，通过电流取样电阻29测量在电压u的作用下流过导电体9与地10之间的漏电流i，信号处理电路32通过测量电路19测量得到的电压u、漏电流i的值，得到总绝缘电阻值R_总，

从总绝缘电阻R_总中减去隔离电阻5的电阻值r得到绝缘电阻11的电阻值R，即R＝R_总-r(电流取样电阻29的电阻值较小，上式忽略了电流取样电阻29的电阻值)。

信号处理电路32还可包括信号输入、信号输出、通讯、显示等功能，其中输入信号可用于测量控制；输出信号可包括报警信号、闭锁信号等；通讯功能可用于实现与上位机的通讯，传送控制命令、上传测量结果；显示功能可用于显示测量结果，以及显示相关量状态。

可将开关34的辅助接点37引入信号处理电路32，信号处理电路32可以检测开关34的状态，控制绝缘电阻检测装置1仅在开关34断开的情况下工作，将测量范围限制在从开关34的负荷端到电动机的范围内。(实际测量结果是开关下端头、电缆、电机等由导电体连接在一起的各部分的综合对地绝缘电阻。)

本发明的电气设备绝缘电阻检测装置中的隔离电阻的安装位置不限于上述的安装方式，例如可以将隔离电阻封闭在绝缘体中，两端采用绝缘导线引出，一端接绝缘电阻测量电路，另一端接电气设备；隔离电阻也可以与绝缘电阻测量电路一起封闭在绝缘体中，采用绝缘导线引出连接到电气设备；隔离电阻可以是一个电阻，也可以是多个电阻串并联后的组合体；绝缘体材料也不限于硅橡胶、电陶瓷、环氧绝缘材料等几种绝缘材料；只要采用本发明的思路进行电气设备绝缘电阻的在线检测，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电气设备绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘电阻检测装置1包括绝缘电阻测量电路2和隔离电阻5；绝缘电阻测量电路2的高压端4接隔离电阻5的一端6，隔离电阻5的另一端7接与电气设备8存在电连接关系的导电体9中的任意一根导电体，绝缘电阻测量电路2的低压端3接地10，所述绝缘电阻测量装置1将直流电压施加在导电体9与地10之间，测量与导电体9存在电连接的电气设备8与地10之间的绝缘电阻值。

2.根据权利要求1所述的绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘电阻检测装置1还包括绝缘体12，所述隔离电阻5位于绝缘体12中。

3.根据权利要求2所述的绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘电阻检测装置1还包括外壳13，所述绝缘电阻测量电路2位于外壳13中，所述绝缘体12可与外壳13固定在一起并且贯穿于外壳13的内外，使所述隔离电阻5的一端6可从绝缘体12中引出到外壳13的内部与绝缘电阻测量电路2连接，所述隔离电阻5的另一端7可从绝缘体12中引出到外壳13的外部与导电体9连接。

4.根据权利要求1～3所述的绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘电阻测量电路2还包括直流高压电源16、测量电路19、分压电阻23、电压取样电阻26和电流取样电阻29，直流高压电源16的高压端17连接隔离电阻5的一端6和分压电阻23的一端24，分压电阻23的另一端25连接电压取样电阻26的一端27，电压取样电阻26的另一端28连接直流高压电源16的低压端18；电压取样电阻26的两端27、28连接测量电路19的电压取样端口20、21；电流取样电阻29的一端30连接直流高压电源16的低压端18，电流取样电阻29的另一端31接地10；电流取样电阻29的两端30、31连接测量电路19的电流取样端口21、22；测量电路19检测电压取样电阻26的电压得到直流高压电源16的输出电压值u；测量电路19检测电流取样电阻29的电压，得到从直流高压电源 16的高压端17流经隔离电阻5、绝缘电阻11、电流取样电阻29回到直流高压电源16的低压端18的电流值i，绝缘电阻测量电路2通过电压值u、电流值i和隔离电阻5的电阻值R可得到与导电体9存在电连接关系的电气设备8与地10之间的绝缘电阻值。

5.根据权利要求1～3所述的绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘体12的材质是硅橡胶。

6.根据权利要求1～3所述的绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘体12的材质是电陶瓷。

7.根据权利要求1～3所述的绝缘电阻检测装置，其特征是：所述绝缘体12的材质是环氧绝缘材料。