CN1033696A - 自动短路检验器控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种用具有两个输入端的装置(50)来测量导体 (2)和地(4)之间电阻，进而检验导体(2)和地(4)之间 的绝缘的方法和装置，它将装置(50)一端和地(4)相 连，检验装置(50)一端和地(4)之间的连接的连续性， 将装置另一端和导体(2)相连，在导体(2)和地(4)之 间施加电压并在施加电压时测量其之间的电阻，在施 加电压和测量电阻步骤完成后，导通地将导体(2)和 地(4)相连以释放电容地存储在导体(2)的任何电 荷。

Description

本发明涉及控制短路检验系统操作的方法和装置，特别是涉及一种连续检验多个导体和地间绝缘的系统。
在制造和维修高压电气设备时，例如发电机和电动机，有必要检验每个导体和地之间的绝缘，这可以通过例如，在导体与地间施加高压用兆欧表检测各导体与地间电阻来实现。为使这种检验可靠，有必要确保在表和导体及地电势点间建立适当的连接。
另外，当给一个绝缘导体施加高电压时，该导体通常会形成一个与地耦合的电容，其产生的电荷积累将在高电压源切断以后至少一段时间内在导体和地之间保留一个电压。这个残压可以对操作人员构成电击危险并且可以损坏被检验设备。
再者，每一个被检验导体一般都是通过一个继电器和表连接，最好是在高压施于连接导体之前确认继电器是正常工作的。
本发明的目的是保证在检验完成并且高电压源断开后，驱散在导体上出现的电压。
本发明的另一个目的是在高电压施加于导体之前，保证检验系统和地间的适当连接。
本发明的再一个目的是在高电压施加于导体之前，进一步确认检验系统的各高压继电器的正常工作。
本发明的又一个目的是保证将要检验的导体与检验系统之间的适当连接。
上述和其它目的可以通过根据本发明的新方法和装置获得，用来通过一种具有两个输入端的装置测量导体与地间的电阻，进而检验导体与地间的绝缘。根据本发明，装置的一端接地，从而检测该端与地间连接的连续性。装置的另一端与导体相连，一个电压施加于导体和地之间并在电压施加时测量其之间的电阻，以及在检验步骤之后，导体和地之间导通地连接以释放容性存储于导体中的电荷。
本发明的目的通过提供一种装置而进一步获得，该装置通过带有两输入端的装置，测量导体和地之间的电阻来进行导体和地之间绝缘检验该装置包括至少由下列部件组成的一个控制单元：将装置的一端接地的装置;用于检验在装置与地之间建立连接的连续性的连接装置;用于连接装置的另一端与导体之间的装置;用于在导体和地间施加电压并在电压施加时，允许由装置测量其间的阻抗的装置;其中，电压施加后用于检验连续性的连接装置工作，从而将导体接地以释放存储在导体中的容性电荷。
本发明通过对最佳实施例的下述描述，将变得更加容易理解，下面以举例的形式，通过附图说明，其中：
唯一的图是本发明最佳实施例的检验装置示意图。
附图表示了一个根据本发明的自动短路检验器控制装置的实施例，该装置用来检测和控制多个导体2的顺序短路检验，导体2在没有绝缘故障的情况下，与地间具有高电阻。作为一个非限制性例子，每个导体2可以用于大型发电机半匝导线（half    coil    strand）附图仅仅描述了大量导体2中的两个，但应理解为任何数量的导体都可以被顺序检验。
所有导体2一般与地4是传导上绝缘的，但和地间却以分布电容进行电容耦合，该容性耦合在图中用断线电容器表示。
装置本身由多个单元组成，每个单元与待测的相应导体2相连。每个单元包括独立操作的继电器6，该继电器带有一个常闭触点8，一个常开触点10，一个工作线圈（未示）和一个用来给线圈提供激励电流的控制输入端12，当电流从输入端12输入时，触点8打开，触点10闭合。
每个单元还包括一个电压监测部件，它由一个电-光转换器，最好是一个发光二极管（LED）20和一个限流电阻22，以及光-电信号转换器组成，它可以由光电三极管26和限流电阻28组成。
电-光转换器通过一个截止（blocking）二极管30与触点8和10相连，电阻22在端32提供一个选定的偏压，该偏压的值是这样选择的：当二极管30远离发光二极管20的一侧被完全接地时，发光二极管20产生最大光输出。
光电三极管26的集电极与输入寄存器（Register）36的相应级相连，该输入寄存器与控制系统40相连，它可以是一个程序控制器。控制系统40被连接以向每个单元的输入端12提供工作电流。
触点8和10被连到公共结点，该结点与二极管30远离发光二极管20的一侧相连，触点8远离公共结点的一侧由导线44连到每个其它单元的相应点。触点开关10远离公共结点的一侧由导线46连到每个其它单元的相应点。
导线44和46连到兆姆表50的电阻检测端，导线44另外还与连接器52相连，该连接器可拆除地连到导体4上。每个单元的开关8和10之间的公共结点连到各自的连接器54上，该连接器可拆除地和相应的一个导体2相连。
每个连接器52和54可以为任何合适形式的易于拆除的连接器。整个控制装置包括多个连接器54，每个连接器与相应单元相连以连接相应导体2，单个连接器52为所有单元公用。
光电三体管26的发射极连到导线44，光电三极管26的工作电势施加于电阻28的一端端点56。
为进行短路试验，连接器52连到导体4并且每个连接器54与各自的导体2相连。选定的电势施加于端32和56并且所有继电器6都去激励从而触点8关闭。因此，形成一个从端子32通过部件22，20，30，8，44和52到地的电流通路。如果该通路到地具有合适的连续性，来自光电二极管20的光输出的强度可以使光电三极管26处于导通状态，从而寄存器36的相关级上的电势接近于地，在这个情况下，控制器40接到一个信号，它表示控制装置通过连接器52到地的连接是好的。否则，寄存器36的相关级上的电势变高，产生一个接地连接有故障的报警。
然后，选定单元的继电器6通过输入端12被触发，从而打开触点8和闭合触点10。光电二极管20的光输出降到低值，或零，从而，光电三极管26的阻抗增加，同时寄存器36的相关级电势升高。控制器40检测出这种情况表明继电器正常工作。
当出现正常接地连接和继电器正常工作的指示，即寄存器相关级由低信号变为高信号，控制器40产生高电压被加到选定的导体2和地之间并且监测兆欧表50的反应。光电二极管20和光电三极管26由二极管30与该高电压相互隔离，它具有一个根据施加到导体2上的电势水平选定的反向电压。另外，在光电二极管20和光电三极管26之间的电绝缘对寄存器36提供更高电压保护。
兆欧表50在其电阻试验端之间具有选定电阻。因此，当一个具有给定幅值的高电压施加于选定的导体2和4，并且在其之间无短路时，则通过兆欧表50的电流将达到给定最小值。通过兆欧表50的电流在导线58与控制器40相连的兆欧表的一端通过信号表示。在施加高电压期间，如果通过兆欧表50的电流没有达得给定最小值，则兆欧表50不表明导体2和4之间存在短路。最大可能的原因是导体2和连接器54之间连接故障。因此，当导线58上的信号表明这种情况时，控制器40产生一个连接故障指示，基于此，所有检验停止直到连接故障消除。
在选定的导体2的绝缘由兆欧表50测量后在控制器40控制下高电压从选定的导体2上去除，相关的继电器去激励，从而选定的导体2接地以释放导线2和地之间由电容器积累的电荷。该接地连接的建立仍然由在寄存器36相关级的光电三极管的电势所表明。如果该电势具有适当的值，控制向下一导体2进行并且重复上述步骤。否则，所有试验中止，警报发出。
用于导线试验的高电压从高压源60，通过可控开关装置62，施加于每个导体2上，每个可控开关装置62具有连接的控制端64，以接收来自控制系统40的控制信号。
一个可采用且可获得的兆欧表是由Slaughter公司提供的程控，727/205型兆欧表。这种类型的兆欧表配有一个RS232部件，可提供一个表明流过电阻试验端之间电流的输出。控制器36，40可以用西屋电气公司生产的Numalogic牌PC900型。
当然，本发明的上述描述是易于作各种修改变化和用途的，并且它也可以在与所附权利要求等同的范围和意思内加以理解。

Claims (18)

1、一种通过具有两个输入端的装置(50)来测量导体(2)和地(4)之间电阻进而检验导体(2)和地(4)之间的绝缘的方法，包括：将装置(50)的一端与地(4)相连，将装置(50)的另一端与导体(2)相连，并在导体(2)和地(4)之间施加电压并在施加电压的同时测量其间的电阻，该方法的特征为：在将上述装置(50)的另一端和导体(2)相连之前，检验装置(50)一端和地(4)之间建立连接的连续性；并在上述施加电压和测量电阻步骤之后，导通地连接导体(2)和地(4)来释放容性存储在导体(2)中的电荷。
2、权利要求1所述的方法，进一步特征在于上述检测连接的连接性步骤还包括：连接一个试验阻抗（20，22）到一端;在试验阻抗（20，22）和地（4）之间施加检验电压（32）;监测流经试验阻抗（20，22）到地的电流的幅值。
3、权利要求2所述方法，进一步特征在于上述试验阻抗（20，22）包括电-光转换器（20），并且上述监测步骤包括检测由转换器（20）产生的光强度。
4、根据权利要求3所述的方法，进一步特征在于上述光强度检测是通过和一端相连的光电三极管（26）来实现的。
5、权利要求3或4所述的方法，进一步特征为把转换器（20）与施加到导体（2）和地（4）之间的电压隔开。
6、权利要求1-5所述的方法，进一步特征为检验装置（50）另一端和导体（2）之间建立的连续的连续性。
7、权利要求6所述的方法进一步特征在于上述检验装置（50）另一端和导体（2）所建立的连接的连续性，是通过在上述施加电压步骤期间监测通过装置（50）的电流来实现的。
8、权利要求6或7的方法，进一步特征在于当上述检验装置（50）的另一端和导体（2）之间连接的连续性步骤表明其连续性不存在时，上述方法停止工作。
9、权利要求1的方法，进一步特征在于当表明在导体（2）和地（4）之间的短路出现时，上述方法停止工作。
10、权利要求1的方法，进一步特征在于当上述检验连续性步骤表明连续性不存在时，上述方法停止工作。
11、权利要求1所述的方法，进一步特征在于在导通地连接导体（2）和地（4）期间，监测导体（2）和地（4）之间的电压，并在上述监测表明电荷仍然存储在导线（2）中时，上述方法停止工作。
12、用于检验多个导体（2）和地（4）之间绝缘的权利要求1所述的方法，其进一步特征为，对于每一个导体（2）重复所述检验，连接，施加电压和测量以及导通连接的步骤。
13、一种通过具有两个输入端的装置（50）来测量导体（2）和地（4）之间电阻进而检验导体（2）和（4）之间绝缘的装置，上述装置包括至少一个控制单元，特征为包括用于连接装置（50）一端和地（4）的装置（52）;检验装置（50）和地（4）之间连接的连续性的连接装置（8，20，22，26）;用于将装置（50）的另一端与导体（2）相连的装置（10，54）;以及用于在导体（2）和地（4）之间施加电压并在施加电压时允许由装置（50）测量其间阻抗的装置（60，62，10）;其中，施加电压后，用于检验连续性的连接的上述装置（8，20，22，26）可以工作，使导体（2）和地（4）连接从而释放容性存储于导线（2）的任何电荷。
14、权利要求13所述的装置，进一步特征在于上述用于连接的装置（52）和用于连接的每个装置（54）包括一个相应的可拆除连接器。
15、权利要求13或14所述的装置，进一步特征在于用于检验装置（50）和地（4）之间连续性的装置包括：确定电流通路的装置（20，22），一个连接到上述电流通路的一端的电压源32，连接到上述电流通路的另一端，并可开关进入第一开关状态以导通地将上述通路的另一端与装置（50）的一端相连的开关装置（18），以及用来检测通过上述通路到地（4）的电流的电流检测装置（20，26）。
16、权利要求15所述的装置，进一步特征在于上述电流检测装置（20，26）包括电-光转换器（20）连接形成上述电流通路的一部分并且光-电信号转换器（26）与电-光转换器（20）光耦合。
17、权利要求15或16所述的装置，进一步特征在于：一个继电器（6）具有构成上述开关装置的一个常闭触点8，和形成上述连接装置（50）另一端到导体（2）装置的一部分的常开触点10。
18、权利要求13所述的用于检验多个导体（2）和地（4）之间绝缘的装置，其进一步特征在于上述装置包括多个上述控制单元，每个控制单元与相应导体（2）相连。
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