CN107607839A - 单臂不平衡电桥绝缘监测装置 - Google Patents

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李秀兰
刘建军
孙立新
孙鹏
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韩旭
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侯念国
王磊磊
李天�
赵文锦
李浩田
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Abstract

本发明涉及单臂不平衡电桥绝缘监测装置，属于供电检测技术领域。本发明的目的在于提出了一种单臂不平衡电桥绝缘监测装置，通过设置绝缘监测主机和漏电流传感器数据采集控制装置，在负极对地之间连接检测桥电阻，并进行相应的投切桥测试，可以有效地消除保护设备误动的风险，同时能计算出直流系统和支路的绝缘状况。本发明包括绝缘监测主机、漏电流传感器数据采集控制装置、漏电流传感器，第一数据采集模块与直流正、负母线连接，实时采集直流母线电压及对地电压，所述第一通讯模块与第二通讯模块连接，所述桥电路模块包括一组平衡桥电阻和对应的接地电阻以及仅与直流负母线连接的检测桥电阻，检测桥电阻串联电子开关。

Description

单臂不平衡电桥绝缘监测装置
技术领域
本发明涉及单臂不平衡电桥绝缘监测装置，属于供电检测技术领域。
背景技术
直流系统采用正负极不接地方式运行，一极接地发生后，一般不会造成重大安全事故，但当直流系统分布电容足够大，直流系统负极对地电压超过了保护出口继电器动作电压，一点接地也能够导致继电保护误动作。当两极发生接地时不但会造成保护装置出现拒动作与误动作，严重时更会造成直流短路事故。
为了检测直流电源系统正负极对地绝缘电阻，传统的绝缘监测装置内设平衡桥电路和检测桥电路。由于正负极均存在检测桥电路，所以，称这种检测电桥为“双臂检测电桥”。但在绝缘监测装置运行过程中，当投入正极对地检测电阻后，势必会造成系统负极对地电压的抬高，这就可能使负极对地电压达到保护出口继电器动作电压，从而为继电保护误动作提供了一个条件。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提出了一种单臂不平衡电桥绝缘监测装置，设置有绝缘监测主机和漏电流传感器数据采集控制装置，通过在负极对地之间连接检测桥电阻，并进行相应的投切桥测试，可以有效地消除传统绝缘监测装置在投退检测桥电阻造成负极对地电压升高而引起保护设备误动的风险，同时计算直流系统和支路的绝缘状况。
本发明是采用以下的技术方案实现的：
一种单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于包括：绝缘监测主机，包括第一处理器模块以及与第一处理器模块连接的第一数据采集模块、桥电路模块、第一通讯模块；漏电流传感器数据采集控制装置，包括第二处理器模块以及与第二处理器模块连接的第二数据采集模块、第二通讯模块；漏电流传感器，漏电流传感器的输入端与馈线支路连接，漏电流传感器输出端与第二数据采集模块连接；所述第一数据采集模块与直流正、负母线连接，实时采集直流母线电压及对地电压，所述第一通讯模块与第二通讯模块连接，所述桥电路模块包括一组平衡桥电阻和对应的接地电阻以及仅与直流负母线连接的检测桥电阻，检测桥电阻串联电子开关。
漏电流传感器数据采集控制装置在给漏电流传感器供电的同时会实时的采集漏电流传感器感应出的电压值，通过第一数据采集模块对数据进行处理，并与绝缘监测主机进行通信，并上传采集到的数据，绝缘监测主机通过第一数据采集模块采集正、负母线的对地电压，当正、负母线对地电压出现差值，并达到一定值时，第一处理器模块控制桥电路模块的电子开关闭合进行投切桥测试，降低负母线的对地电压，防止保护装置出现误动作，当确定出现绝缘降低时，第一数据采集模块询问漏电流传感器数据采集控制装置的数据并确定哪些支路存在绝缘降低，桥电路模块包括一对平衡桥电阻和一对检测桥电阻，平衡桥电阻是一直投入到直流系统中的，通过控制电子开关的开合，控制检测桥电阻的退出和投入。
所述的，第二处理器模块连接灯光控制模块，灯光控制模块与指示灯连接控制指示灯的亮灭。
当绝缘监测主机判断出某条支路存在绝缘降低时，会下发点亮指示灯的报文，当漏电流传感器数据采集控制装置收到报文后，通过灯光控制模块将指示灯点亮。
所述的，第一数据转换模块、第二数据转换模块均为高精度数字量/模拟量转换模块。
所述的，第一通讯模块与第二通讯模块通过RS485通讯连接。
所述的，第一处理器模块连接显示模块、报警模块。
绝缘监测主机通过显示模块将所选出的故障支路及接地阻值直观显示出来，并通过所述的报警模块进行声光告警。
所述的，绝缘监测主机、漏电流传感器数据采集控制装置固定在机箱内，机箱上设有供导线通过的开口，机箱底部连接万向轮。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，设置有桥电路模块，桥电路模块包括一组平衡桥电阻和对应的接地电阻以及仅与直流负母线连接的检测桥电阻，检测桥电阻串联电子开关，当正、负母线对地电压出现差值时，电子开关闭合能有效防止负母线电压升高；
(2)本发明所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，设置有漏电流传感器数据采集控制装置，投桥测试过程中可将馈线支路电压变化经第二处理器模块、第二通讯模块传递至第一通讯模块，通过计算可算出直流系统和支路的绝缘状况。
附图说明
图1是一种实施例结构连接示意图；
图2是桥电路模块连接结构示意图；
图中：1、绝缘监测主机；2、漏电流传感器数据采集控制装置；3、漏电流传感器；4、指示灯；5、电子开关。
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、2所示，本发明所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置包括：绝缘监测主机1，包括第一处理器模块以及与第一处理器模块连接的第一数据采集模块、桥电路模块、第一通讯模块；漏电流传感器数据采集控制装置2，包括第二处理器模块以及与第二处理器模块连接的第二数据采集模块、第二通讯模块；漏电流传感器3，漏电流传感器的输入端与馈线支路连接，漏电流传感器输出端与第二数据采集模块连接；所述第一数据采集模块与直流正、负母线连接，实时采集直流母线电压及对地电压，所述第一通讯模块与第二通讯模块连接，所述桥电路模块包括一组平衡桥电阻和对应的接地电阻以及仅与直流负母线连接的检测桥电阻，检测桥电阻串联电子开关5；所述第二处理器模块连接灯光控制模块，灯光控制模块与指示灯4连接控制指示灯4的亮灭；所述第一数据转换模块、第二数据转换模块均为高精度数字量/模拟量转换模块；所述第一通讯模块与第二通讯模块通过RS485通讯连接；所述第一处理器模块连接显示模块、报警模块；所述绝缘监测主机、漏电流传感器数据采集控制装置固定在机箱内，机箱上设有供导线通过的开口，机箱底部连接万向轮。
漏电流传感器数据采集控制装置2在给漏电流传感器3供电的同时会实时的采集漏电流传感器3感应出的电压值，通过第一数据采集模块对数据进行处理，并与绝缘监测主机1进行通信，并上传采集到的数据，绝缘监测主机1通过第一数据采集模块采集正、负母线的对地电压，当正、负母线对地电压出现差值，并达到一定值时，第一处理器模块控制桥电路模块的电子开关闭合进行投切桥测试，降低负母线的对地电压，防止保护装置出现误动作，当确定出现绝缘降低时，第一数据采集模块询问漏电流传感器数据采集控制装置2的数据并确定哪些支路存在绝缘降低，桥电路模块包括一对平衡桥电阻和一对检测桥电阻，平衡桥电阻是一直投入到直流系统中的，通过控制电子开关5的开合，控制检测桥电阻的退出和投入，当绝缘监测主机1判断出某条支路存在绝缘降低时，会下发点亮指示灯4的报文，当漏电流传感器数据采集控制装置2收到报文后，通过灯光控制模块将指示灯4点亮，绝缘监测主机1通过显示模块将所选出的故障支路及接地阻值直观显示出来，并通过所述的报警模块进行声光告警。
本发明的使用过程如下所述：检测时通过控制电子开关的开合，控制检测桥电阻的退出和投入，首先当电子开关闭合前，记录此时的正母线对地电压V1，负母线对地电压V2，然后控制电子开关闭合，记录此时的正母线对地电压V3，负母线对地电压V4，记录完成后退出所述检桥电路模块，若将与正母线连接的接地电极定义为Rx，将与负母线连接的接地电极定义为Ry，检测桥电阻定义为R1，平衡桥电阻定义为R，则根据公式：
可求出正负对地电阻的阻值。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于包括：
绝缘监测主机(1)，包括第一处理器模块以及与第一处理器模块连接的第一数据采集模块、桥电路模块、第一通讯模块；
漏电流传感器数据采集控制装置(2)，包括第二处理器模块以及与第二处理器模块连接的第二数据采集模块、第二通讯模块；
漏电流传感器(3)，漏电流传感器的输入端与馈线支路连接，漏电流传感器输出端与第二数据采集模块连接；
所述第一数据采集模块与直流正、负母线连接，实时采集直流母线电压及对地电压，所述第一通讯模块与第二通讯模块连接，所述桥电路模块包括一组平衡桥电阻和对应的接地电阻以及仅与直流负母线连接的检测桥电阻，检测桥电阻串联电子开关(5)。
2.根据权利要求1所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于：所述第二处理器模块连接灯光控制模块，灯光控制模块与指示灯(4)连接控制指示灯(4)的亮灭。
3.根据权利要求1所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于：所述第一数据转换模块、第二数据转换模块均为高精度数字量/模拟量转换模块。
4.根据权利要求1所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于：所述第一通讯模块与第二通讯模块通过RS485通讯连接。
5.根据权利要求1所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于：所述第一处理器模块连接显示模块、报警模块。
6.根据权利要求1所述的单臂不平衡电桥绝缘监测装置，其特征在于：所述绝缘监测主机(1)、漏电流传感器数据采集控制装置(2)固定在机箱内，机箱上设有供导线通过的开口，机箱底部连接万向轮。
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