CN104714098A - 配电系统的绝缘阻抗测试装置 - Google Patents

Abstract

设计一种绝缘阻抗测试装置，其包括了：本体部件，在这个本体部件的一端设置有一个绝缘操纵部件，在操纵部件上设置有手动控制器，在此本体部件的另一端设置有一对感测部件，用于接触配电系统中的绝缘设备；设置在此本体部件中的高电压产生电路，用于从直流电源产生一个直流高电压；绝缘阻抗测量电路，用于接收所述绝缘设备两端的电信号并加以计算；以及显示器，连接所述绝缘阻抗测量电路并用于显示所测得的绝缘阻抗值。

Description

配电系统的绝缘阻抗测试装置

技术领域

本发明主要涉及一种电网配电系统的绝缘阻抗测试装置。

背景技术

现代生活日新月异，人们一刻也离不开电。在用电过程中就存在着用电安全问题，在电器设备中，例如电机、电缆、家用电器等，它们的正常运行之一就是其绝缘材料的绝缘程度即绝缘阻抗的数值。当受热和受潮时绝缘材料便老化。其绝缘阻抗便降低，从而造成电器设备漏电或短路事故的发生。

为了避免高压配电电网的事故发生，要求经常测量各种设备的绝缘阻抗。判断其绝缘程度是否满足设备需要。普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绝缘阻抗由于一般数值较高（一般为兆欧级）。在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绝缘阻抗值。

兆欧表也叫绝缘阻抗表。它是测量绝缘阻抗最常用的仪表。它在测量绝缘阻抗时本身就有高电压电源，这就是它与测电阻仪表的不同之处。兆欧表用于测量绝缘阻抗方便可靠。但是如果使用不当，它将给测量带来不必要的误差,我们必须正确使用兆欧表对绝缘阻抗进行测量。兆欧表在工作时，自身产生高电压，而测量对象又是电气设备，所以必须正确使用，否则就会造成人身或设备事故。使用前，首先要做好以下准备：（1）测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。（2）对可能感应出高压电的设备，必须消除这种可能性后才能进行测量。（3）被测物表面要清洁，减少接触电阻，确保测量结果的正确性。（4）测量前要检查兆欧表是否处于正常工作状态，主要检查其“0”和“∞”两点。即摇动手柄，使电机达到额定转速，兆欧表在短路时应指在“0”位置,开路时应指在“∞”位置。（5）兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大的外电流导体和外磁场。做好上述准备工作后就可进行测量，在测量时要注意兆欧表的正确接线，否则将引起不必要的误差甚至错误。

兆欧表的接线柱共有三个：一个为“L”线端,一个“E”地端,再一个“G”屏蔽端（也叫保护环），一般被测绝缘阻抗都接在“L”、“E”端之间，但当被测绝缘体表面漏电严重时,必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路,而不在流过兆欧表的测量机构（动圈）。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响,特别应该注意的是测量电缆线芯和外表之间的绝缘阻抗时,一定要接好屏蔽端钮“G”,因为当空气湿度大或电缆绝缘表面又不干净时,其表面的漏电流将很大,为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成的影响,一般在电缆外表加一个金属屏蔽环,与兆欧表的“G”端相连。

当用兆欧表摇测电器设备的绝缘阻抗时,一定要注意“L”和“E”端不能接反，其正确的接法是：“L”线端钮接被测设备导体,“E”地端钮接地的设备外壳,“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。如果将“L”和“E”接反了,流过绝缘体内及表面的漏电流经外壳汇集到地,由地经“L”流进测量线圈,使“G”失去屏蔽作用而给测量带来很大误差。

另外,因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低,当兆欧表放在地上使用时,采用正确接线方式时,“E”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘阻抗,相当于短路,不会造成误差,而当“L”与“E”接反时,“E”对地的绝缘阻抗同被测绝缘阻抗并联,而使测量结果偏小,给测量带来较大误差。

发明内容

本发明在此基础上设计一种绝缘阻抗测试装置，其包括了：本体部件，在这个本体部件的一端设置有一个绝缘操纵部件，在操纵部件上设置有手动控制器，在此本体部件的另一端设置有一对感测部件，用于接触配电系统中的绝缘设备；设置在此本体部件中的高电压产生电路，用于从直流电源产生一个直流高电压；绝缘阻抗测量电路，用于接收所述绝缘设备两端的电信号并加以计算；以及显示器，连接所述绝缘阻抗测量电路并用于显示所测得的绝缘阻抗值。

在一个实施例中进一步包括信号接收电路，用于将所述电信号进行转换和开关控制。

在一个实施例中，所述绝缘阻抗测量电路选用高阻表。

在一个实施例中，所述感测部件端设置的分压阻抗值为120M欧姆。

通过以上描述，本发明的技术效果显而易见：通过远端控制可以实现隔离，避免触电发生；内部电路分立设计以避免在产生高电压时出现电磁干扰，同时使得检测更为方便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构原理框图。

具体实施方式

绝缘阻抗可能是设计高电阻回路时的一个限制性因素，也会打乱避免回路产生的动作，例如形成反馈回路，过多的电流会导致绝缘体发热而使得绝缘体老化，绝缘体阻抗的大小因该绝缘体的尺寸、形状或材质不同而不同。

参照图1，绝缘阻抗测试装置包括了本体部件1，在这个本体部件的一端设置有一个绝缘操纵部件（图中未绘示出），例如可拉伸操纵杆，适于使用者按照需要调节其使用长度。在操纵杆上可设置有手动控制器，在此本体部件的另一端设置有连接在绝缘体两端的一对感测部件4、5，例如探测接头，用于接触配电系统电力线回路中的抗拉伸式绝缘设备7。设置在此本体部件中的高电压产生电路13是用于从绝缘设备7中的直流电源产生一个直流高电压。绝缘阻抗测量电路9是用于接收所述绝缘设备两端的电信号并加以计算得出绝缘阻抗值。显示器11连接所述绝缘阻抗测量电路9并用于显示所测得的绝缘阻抗值。

为了避免接地交流电，在感测端4上装设有分压电阻R_X。分流电阻R₁用于检测绝缘设备7两端流过的直流电流，在所述接触端4、5后级设置有运算放大器8，将此直流电流转换为模拟直流电压供测量电路9接收，再通过A/D转换电路10转换为数字信号给测量电路9，显示器11连接其并显示这些计算值。进一步地在本体1中设有直流电源12，连接来自分流电阻R₁的直流电流或者是充电电池。

装置1可以保持一种远端控制的状态，例如通过操纵杆中的信号发射端15发送一个控制信号给信号接收电路16，可以作为一种无线传输的设备加以使用，避免触电。

在测试过程中，通过操纵杆可以发出测试指令，高电压产生电路13产生较高的直流高压（例如1000V），导致绝缘体和导体之间产生一个较小的电流（微电流）。此微电流的大小取决于系统中所加电压值，或系统电容值，整体阻抗或材料温度等因素。若所加电压固定，则电流越大，绝缘阻抗就越小。整体阻抗是导体的内阻抗之和加上绝缘阻抗所得的数值。可通过绝缘阻抗检测电路14接收来自分流电阻R₁的电压信号，经过高电压产生电路13产生直流高压（例如1000V）来进行测定，然后得出阻抗值。而同时，它可以受控于信号发射端15的开关信号加以导通或断开。

随着绝缘体的老化，微电流将增大，并在吸收电流消失后占据主导地位。这个传导的微电流较为稳定，而且和时间无关，因此是需要绝缘阻抗检测电路14主要测试的因素。而在两个以上的传导材料的电线槽中，极大可能地会形成电容的等效回路，由于电容的特性，导电的绝缘体中会出现漏电流。此电流仅仅出现在刚刚加高电压的时刻，随后在绝缘体充电完毕后会消失，因此在记录数值之前应当通过绝缘阻抗检测电路14读取此电容充电漏电流。

在一个实施例中进一步包括信号接收电路16，用于将所述绝缘设备两端的电信号进行转换。

在一个实施例中，所述绝缘阻抗测量电路选用高阻表。

在一个实施例中，所述感测部件端设置的分压阻抗值R_X为120M欧姆。

Claims (4)

1.配电系统的绝缘阻抗测试装置，其特征在于包括了：本体部件，在这个本体部件的一端设置有一个绝缘操纵部件，在操纵部件上设置有手动控制器，在此本体部件的另一端设置有一对感测部件，用于接触配电系统中的绝缘设备；设置在此本体部件中的高电压产生电路，用于从直流电源产生一个直流高电压；绝缘阻抗测量电路，用于接收所述绝缘设备两端的电信号并加以计算；以及显示器，连接所述绝缘阻抗测量电路并用于显示所测得的绝缘阻抗值。

2.根据权利要求1所述的配电系统的绝缘阻抗测试装置，其特征在于：进一步包括信号检测电路，用于将所述电信号进行转换和开关控制。

3.根据权利要求1所述的配电系统的绝缘阻抗测试装置，其特征在于：所述绝缘阻抗测量电路选用兆欧表。

4.根据权利要求1所述的配电系统的绝缘阻抗测试装置，其特征在于：所述感测部件端设置的分压阻抗值为120M欧姆。