CN110687378A - 异种金属电隔离监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异种金属电隔离监测装置。它包括主机柜和至少一个接线盒，所述主机柜内设有电压检测模块、绝缘电阻检测模块、整定值模块、搜索发生器模块、检测控制模块和电源模块，所述电压检测模块用于检测异种金属间的电极电压差；所述整定值模块用于设定电压整定值；所述检测控制模块用于将电极电压差与电压整定值进行比较判断异种金属的电隔离状态；所述绝缘电阻检测模块用于检测异种金属间的隔离电阻；所述搜索发生器模块用于在绝缘电阻检测模块检测异种金属间的隔离电阻时向被测通道输出交流电。本发明能实时监测船体与通海阀等异种金属间的电隔离状态和各金属的腐蚀电位，有效降低船体结构的电偶腐蚀速度，提高船舶的使用寿命。

Description

异种金属电隔离监测装置
技术领域
本发明属于电气设备技术领域，具体涉及一种异种金属电隔离监测装置。
背景技术
由于海洋环境具有极强的腐蚀性，所以海洋腐蚀是船舶、海上油气生产平台、海底管道、跨海大桥以及海港码头等海洋工程装备必须面对的一个关键技术问题。上述海洋工程结构的主体往往是各种钢结构，而零部件则是活性比碳钢低的金属或者合金，比如船舶的主体结构为碳钢，螺旋桨为铜合金，而部分螺钉为钛合金，异种金属在强导电性海水介质中形成的电偶腐蚀显著增大了高活性金属的腐蚀速度。腐蚀不仅增大维护维修费用，导致巨大的经济损失，而且直接影响海洋工程的服役安全和使用寿命，甚至会引发安全事故。目前电隔离监测装置结构复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、寿命高的异种金属电隔离监测装置。
本发明采用的技术方案是：一种异种金属电隔离监测装置，包括主机柜和至少一个接线盒，所述主机柜外壳上至少设有一个电连接器，所述接线盒一端与异种金属连接形成被测通道，接线盒另一端与电连接器连接，所述主机柜内设有电压检测模块、绝缘电阻检测模块、整定值模块、搜索发生器模块、检测控制模块和电源模块，
所述电压检测模块用于检测异种金属间的电极电压差，将检测的电极电压差发送至检测控制模块；
所述整定值模块用于设定电压整定值，将设定的电压整定值输出至检测控制模块；
所述检测控制模块用于将电极电压差与电压整定值进行比较判断异种金属的电隔离状态；
所述绝缘电阻检测模块用于检测异种金属间的隔离电阻；
所述搜索发生器模块用于在绝缘电阻检测模块检测异种金属间的隔离电阻时向被测通道输出交流电；
所述电源模块用于为电压检测模块、绝缘电阻检测模块、整定值模块、搜索发生器模块、检测模块提供电源。
进一步地，还包括复合模块，所述复合模块用于在检测控制模块判断电极电压差超出整定值电压一定范围后进行报警。
进一步地，还包括显示模块，所述显示模块用于显示电压检测模块和绝缘电阻检测模块检测的隔离电压和隔离电阻。
本发明的有益效果是：
首先，实时监测船体与通海阀等异种金属间的电隔离状态和各金属的腐蚀电位，有效降低船体结构的电偶腐蚀速度，是船舶防腐的重要装置，直接关系到船舶的服役安全和使用寿命。
其次，为该装置远程故障诊断技术研究提供了一个试验平台，并可将研究成果推广至全船其它系统，而且可将该装置推广应用到其他海洋工程装备异种金属间的绝缘状态监测。
最后，建立起了一套服务体系和一些相关的配套生产厂家，特别是它为后续相关设备的研制奠定了坚实的理论和实践基础。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明的系统接线图。
图中：1-被测对象；2-接线盒；3-主机柜；4-电连接器；5-电压检测模块；6-整定值模块；7-检测控制模块；8-绝缘电阻检测模块；9-搜索发生器模块；10-电源模块；11-显示模块；12-复合模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1所示，本发明提供一种异种金属电隔离监测装置，包括主机柜3和至少一个接线盒2，所述主机柜3外壳上至少设有一个电连接器4，所述接线盒2一端与被测对象1(即异种金属)连接形成被测通道，接线盒2另一端与电连接器4连接，所述主机柜3内设有电压检测模块5、整定值模块6、检测控制模块7、绝缘电阻检测模块8、搜索发生器模块9和电源模块10，其中
所述电压检测模块5用于检测异种金属间的电极电压差，将检测的电极电压差发送至检测控制模块；所述整定值模块6用于设定电压整定值，将设定的电压整定值输出至检测控制模块；所述检测控制模块7用于将电极电压差与电压整定值进行比较判断异种金属的电隔离状态；
所述绝缘电阻检测模块8用于检测异种金属间的隔离电阻；所述搜索发生器模块9用于在绝缘电阻检测模块检测异种金属间的隔离电阻时向被测通道输出交流电；所述电源模块10用于为电压检测模块、绝缘电阻检测模块、整定值模块、搜索发生器模块、检测模块提供电源。
上述方案中，还包括复合模块12，所述复合模块用于在检测控制模块判断电极电压差超出整定值电压一定范围后进行报警。
上述方案中，还包括显示模块11，所述显示模块用于显示电压检测模块和绝缘电阻检测模块检测的隔离电压和隔离电阻。
实施例：
本实施例为船舶中船体与通海阀的电隔离监测装置，该装置能有效地解决船体与通海阀等异种金属间的电隔离状态检测以及故障报警等问题，可极大提高排除绝缘故障的效率，降低船体电偶腐蚀，减少阴极保护系统的负荷创造良好的条件。
在本实施例中，电隔离监测装置由一台主机柜3和10个接线盒2组成，用来监测船体和通海阀(即被测对象)等异种金属间的绝缘状态，其中，主机柜3由10台检测控制模块7、1台复合模块12、1台整定值模块6、1台搜索发生器模块9、1台电压检测模块5、1台绝缘电阻检测模块6、1台电源模块10及显示模块11组成，各模块的功能为：检测控制模块实现对被测对象电隔离的自动连续检测，采用指示灯显示工作状态：红色表示报警，绿色表示正常；整定值模块用来对10个检测通道设立整定值电压；搜索发生器模块输出电压100mV、电流5-100毫安、频率6000Hz的交流电；绝缘电阻检测模块用来对10个检测通道进行绝缘电阻检测；复合部件将报警信号发送至损管部位报警器；电压检测模块用来对10个监控通道进行电压检测/电位检测；电源模块提供系统工作电源，显示模块用来对检测电压和电阻进行显示。
在本实施例中，监测装置的规格、型号及性能参数为：该装置自动检测电隔离异种金属的电位变化，报警阈值为相应整定值电压的±10％；10个通道的电位检测，电位检测误差范围为±10％；10个通道的隔离电阻检测，电阻检测误差范围为±15％。装置的绝缘电阻不低于50MΩ，介电性能要求承受2000V工频试验电压，历时1分钟无击穿或闪络现象，单台功耗不大于1KW，主机柜单设备重量不大于45kg，接线盒单设备重量不大于1kg；主机柜外形尺寸为443mm×625mm×267mm(误差±10mm)；接线盒外形尺寸为124mm×100mm×80mm(误差±10mm)。
在本实施例中，电隔离监测装置主要有电位测量、绝缘电阻测量和通道整定值的检测三个功能，工作原理为：装置采用电位测量和绝缘电阻测量方式，在被测对象上附加电极片，采集电位信号，通过接线盒、电缆传送到主机柜，进行显示和报警。电位的测量：电位监测通过检测金属绝缘端两侧的电极电位变化，自动检测各通道实时隔离电压，若隔离电压值低于预设整定电压阈值时，则在相应的通道上显示报警。绝缘电阻测量：通过功能转换开关实现各监测通道的隔离电阻的测量，测量隔离电阻时，通过向被测对象施加交流电流信号(6000Hz)检测输出阻抗。
在本实施例中，低绝缘故障支路的判别方法为：当实时监测发现船体与通海阀10个监测对象电位值低于整定值时，则在相应的通道上显示报警，通过功能转换开关实现故障通道的隔离电阻的测量。
图2为装置接线图，主机柜3对外接口有十二个圆型电连接器XP01～XP12，XP01～XP10电连接器分别对应于01～10#接线盒，分别连接01～10#通海阀，每个接线盒均设置接地，XP11电连接器连接报警开关显控台，XP12电连接器连接220V/50Hz交流配电箱。
综上所述，本发明实施例的异种金属电隔离监测装置能实现对船体和通海阀等异种金属间的电隔离状态进行检测以及故障报警等功能，提高了排除绝缘故障的效率，为降低船舶电偶腐蚀速度，减少阴极保护系统的负荷创造良好的条件。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种异种金属电隔离监测装置，其特征在于：包括主机柜和至少一个接线盒，所述主机柜外壳上至少设有一个电连接器，所述接线盒一端与异种金属连接形成被测通道，接线盒另一端与电连接器连接，所述主机柜内设有电压检测模块、绝缘电阻检测模块、整定值模块、搜索发生器模块、检测控制模块和电源模块，
所述电压检测模块用于检测异种金属间的电极电压差，将检测的电极电压差发送至检测控制模块；
所述整定值模块用于设定电压整定值，将设定的电压整定值输出至检测控制模块；
所述检测控制模块用于将电极电压差与电压整定值进行比较判断异种金属的电隔离状态；
所述绝缘电阻检测模块用于检测异种金属间的隔离电阻；
所述搜索发生器模块用于在绝缘电阻检测模块检测异种金属间的隔离电阻时向被测通道输出交流电；
所述电源模块用于为电压检测模块、绝缘电阻检测模块、整定值模块、搜索发生器模块、检测模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的异种金属电隔离监测装置，其特征在于：还包括复合模块，所述复合模块用于在检测控制模块判断电极电压差超出整定值电压一定范围后进行报警。
3.根据权利要求1所述的异种金属电隔离监测装置，其特征在于：还包括显示模块，所述显示模块用于显示电压检测模块和绝缘电阻检测模块检测的隔离电压和隔离电阻。
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