CN104635055A - 直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路，包括单片机、电子继电器、第一二极管、第二二极管、第一电位器、第二电位器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻。本发明结构简单，能用一个绝缘主模块来测量主回路的绝缘电阻，而用专门的支路模块来判断出现绝缘降低的那条支路，能较为精确的检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况，不易受外界的干扰。

Description

直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路

技术领域

本发明涉及一种直流电源电路，尤其涉及一种直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路。

背景技术

发电厂和变电站的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源，是一个十分庞大的多分支供电网络。在一般情况下，一点接地故障并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起重大故障的发生。现有检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用，但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况；绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。用低频探测原理检测接地故障是近几年采用的一种新方法，但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号会增大直流系统的电压纹波系数。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种测量精确的直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括单片机、电子继电器、第一二极管、第二二极管、第一电位器、第二电位器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，所述电子继电器第一触点的正极同时与所述第三电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接，所述电子继电器第一触点的负极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述电子继电器第二触点的正极连接，所述电子继电器第二触点的负极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端同时与所述第一电位器的第一端、所述第二电位器的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端连接，所述第一电位器的第二端与所述第五电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第三电阻的第二端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二电位器的第二端连接，所述第二电位器的滑动端同时与所述第一电容的第二端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端同时与所述第一二极管的正极、所述第二电容的第二端和所述单片机的第一通道采集端连接，所述第一二极管的负极、所述第二二极管的负极、所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端均与电源的正极连接，所述第一电位器的滑动端同时与所述第三电容的第二端和所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端同时与所述第二二极管的正极、所述第四电容的第二端和所述单片机的第二通道采集端连接，所述单片机的第一编程地址端口与所述电子继电器的第一负极输入端连接，所述单片机的第二编程地址端口与所述电子继电器的第二负极输入端连接，所述第九电阻的第二端与所述电子继电器的第一正极输入端连接，所述第十电阻的第二端与所述电子继电器的第二正极输入端连接。

进一步地，所述电源为5V电源。

本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，能用一个绝缘主模块来测量主回路的绝缘电阻，而用专门的支路模块来判断出现绝缘降低的那条支路，能较为精确的检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况，不易受外界的干扰。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明包括单片机U、电子继电器JK、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电位器RW1、第二电位器RW2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10，电子继电器JK的第一触点JK1的正极同时与第三电阻R3的第一端和第六电阻R6的第一端连接，电子继电器JK的第一触点JK1的负极与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端同时与第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端和电子继电器JK的第二触点JK2的正极连接，电子继电器JK的第二触点JK2的负极与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端同时与第一电位器RW1的第一端、第二电位器RW2的第一端、第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端、第三电容C3的第一端和第四电容C4的第一端连接，第一电位器RW1的第二端与第五电阻R5的第二端连接，第四电阻R4的第二端与第三电阻R3的第二端连接，第六电阻R6的第二端与第二电位器RW2的第二端连接，第二电位器RW2的滑动端同时与第一电容C1的第二端和第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端同时与第一二极管D1的正极、第二电容C2的第二端和单片机U的第一通道采集端AC4连接，第一二极管D1的负极、第二二极管D2的负极、第九电阻R9的第一端和第十电阻R10的第一端均与5V电源的正极连接，第一电位器RW1的滑动端同时与第三电容C3的第二端和第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端同时与第二二极管D2的正极、第四电容C4的第二端和单片机U的第二通道采集端AC5连接，单片机U的第一编程地址端口P10与电子继电器JK的第一负极输入端2连接，单片机U的第二编程地址端口P11与电子继电器JK的第二负极输入端4连接，第九电阻R9的第二端与电子继电器JK的第一正极输入端1连接，第十电阻R10的第二端与电子继电器JK的第二正极输入端3连接。

本发明中，当电子继电器JK的第一正极输入端1和第一负极输入端2导通时，电子继电器JK的第一触点JK1的负极7、电子继电器JK的第一触点JK1的正极8脚也导通，而且导通的内阻很小。同理，当电子继电器JK的第二正极输入端3和第二负极输入端4导通时，电子继电器JK的第二触点JK2的负极5、电子继电器JK的第二触点JK2的正极6也导通。本发明选用的电子继电器JK型号为AQW214，其耐压值可以达到400V，即当7、8，或5、6不导通时，它们两端可以承受400V的电压。所以我们可以通过控制第一编程地址端口P10的电平，来控制1、2脚的导通而达到控制JK1的导通与关断。同理，通过控制第二编程地址端口P11的电平来控制JK2的导通与关断。我们选用的单片机U的型号为80C196，首先使JK1、JK2都断开，我们通过80C196单片机的A/D口的AC4通道采集C4两端的电压为Uac；然后，JK1断开、JK2闭合，通过A/D口的AC5通道采集C2两端的电压为Ubc1。最后，JK1闭合、JK2断开，通过A/D口的AC5通道采集C2两端的电压为Ubc2。从而我们可以算出正负绝缘电阻R+和R-。

Claims (2)

1.一种直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路，其特征在于：包括单片机、电子继电器、第一二极管、第二二极管、第一电位器、第二电位器、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，所述电子继电器第一触点的正极同时与所述第三电阻的第一端和所述第六电阻的第一端连接，所述电子继电器第一触点的负极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述电子继电器第二触点的正极连接，所述电子继电器第二触点的负极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端同时与所述第一电位器的第一端、所述第二电位器的第一端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端连接，所述第一电位器的第二端与所述第五电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第三电阻的第二端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二电位器的第二端连接，所述第二电位器的滑动端同时与所述第一电容的第二端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端同时与所述第一二极管的正极、所述第二电容的第二端和所述单片机的第一通道采集端连接，所述第一二极管的负极、所述第二二极管的负极、所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端均与电源的正极连接，所述第一电位器的滑动端同时与所述第三电容的第二端和所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端同时与所述第二二极管的正极、所述第四电容的第二端和所述单片机的第二通道采集端连接，所述单片机的第一编程地址端口与所述电子继电器的第一负极输入端连接，所述单片机的第二编程地址端口与所述电子继电器的第二负极输入端连接，所述第九电阻的第二端与所述电子继电器的第一正极输入端连接，所述第十电阻的第二端与所述电子继电器的第二正极输入端连接。

2.根据权利要求1所述的直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路，其特征在于:所述电源为5V电源。