CN113640580A - 绝缘电阻检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种绝缘电阻的检测装置和方法,该装置包括:信息控制模块、电阻测量模块和点位控制模块;信息控制模块与电阻测量模块隔离通信连接,电阻测量模块与点位控制模块连接;其中,信息控制模块,用于接收测试指令,并将测试指令发送至电阻测量模块;电阻测量模块,用于根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;点位控制模块,用于控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。在本申请中,通过点位控制模块的控制各测试点位中目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合,可以在一次接线后,测试多个绝缘电阻值,简化了绝缘电阻的测试步骤,提高了测试效率。
Description
技术领域
本申请涉及配电网测试技术领域,特别是涉及一种绝缘电阻检测装置和方法。
背景技术
电缆在电力工程中的应用非常广泛,它是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成,将电力或信息从一处传输到另一处的导线。电缆的绝缘性能对电缆的电气性能影响很大,绝缘性能越低,电气性能越差,绝缘性能越高,电气性能越好。电缆的绝缘性能是电缆的重要参数,在新建、改建或扩建的电力工程中,均需要对相关电缆进行绝缘测试,以保证电缆的电气性能。
传统技术中,检修人员采用兆欧表(也称为:摇表)对电缆进行绝缘测试,具体地,采用兆欧表对电缆进行绝缘测试时,检修人员将检测线一端接地,另一端接电缆的一根线芯,检测电缆的单相绝缘性能,此外,还需将检测线的两端接在两根电缆线芯上,检测电缆的相间绝缘特性。
然而,在一般的电力工程中,电缆的数量非常多,采用兆欧表对电缆进行绝缘测试,测试步骤较多,测试效率低。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够减少测试步骤,提高电缆的绝缘电阻测试效率的缘电阻检测装置和方法。
第一方面,本申请提供了一种绝缘电阻检测装置,该装置包括:信息控制模块、电阻测量模块和点位控制模块;信息控制模块与电阻测量模块隔离通信连接,电阻测量模块与点位控制模块连接;
信息控制模块,用于接收测试指令,并将测试指令发送至电阻测量模块;
电阻测量模块,用于根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;
点位控制模块,用于控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
在其中一个实施例中,信息控制模块包括:操作电路和第一控制电路;操作电路与第一控制电路连接;
操作电路,用于接收用户输入的测试指令,并将测试指令发送至第一控制电路;
第一控制电路,用于将测试指令发送至电阻测量模块。
在其中一个实施例中,信息控制模块还包括:存储电路;存储电路与第一控制电路连接;
存储电路,用于存储待测物体的各测试点位间的绝缘电阻测试结果。
在其中一个实施例中,信息控制模块还包括:显示电路;显示电路与第一控制电路连接;
显示电路,用于显示测试指令的运行信息和待测物体的各测试点位间的绝缘电阻值的测试信息。
在其中一个实施例中,电阻测量模块包括第二控制电路、电压输出电路和漏电流采集电路;第二控制电路分别连接电压输出电路、漏电流采集电路、信息控制模块、点位控制模块;
第二控制电路,用于根据信息控制模块发送的测试指令,向电压输出电路发送电压输出指示信号;
电压输出电路,用于根据电压输出指示信号,向目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压;
漏电流采集电路,用于采集目标测试点位的绝缘电阻测试通道在测量电压下产生的漏电流,并将漏电流发送至第二控制电路;
第二控制电路,还用于根据漏电流和测量电压确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
在其中一个实施例中,漏电流采集电路包括采样器和滤波器;采样器与滤波器连接;
采样器,用于采集目标测试点位的绝缘电阻测试通道在测量电压下产生的漏电流;
滤波器,用于对漏电流进行整流,并将整流后的漏电流发送至第二控制电路。
在其中一个实施例中,点位控制模块包括:测试通道电路和通道开关电路,测试通道电路和通道开关电路连接,测试通道电路和通道开关电路均与电阻测量模块连接;
测试通道电路,用于确定待测物体的各测试点位的绝缘电阻测试通道;
通道开关电路,用于控制各测试点位中的目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
在其中一个实施例中,测试通道电路包括多路转换器;通道开关电路包括至少一个继电器。
在其中一个实施例中,该装置还包括:通讯接口;通讯接口与信息控制模块连接;
通讯接口,用于信息控制模块与其他设备连接以进行数据交互。
第二方面,本申请提供了一种绝缘电阻检测方法,应用于上述第一方面中任一实施例所述的绝缘电阻检测装置中,该方法包括:
接收测试指令,并根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压;
控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合;
确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
本申请提供了一种绝缘电阻检测装置和方法,该装置包括:信息控制模块、电阻测量模块和点位控制模块;信息控制模块与电阻测量模块隔离通信连接,电阻测量模块与点位控制模块连接;其中,信息控制模块,用于接收测试指令,并将测试指令发送至电阻测量模块;电阻测量模块,用于根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;点位控制模块,用于控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。在使用本申请提供的绝缘电阻检测装置来对电缆进行绝缘测试时,通过点位控制模块的控制各测试点位中目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合,可以在一次接线后,测试得到该电缆的相对地,以及相间绝缘电阻值等多个绝缘电阻值,大大减少了绝缘电阻的测试步骤,提高了绝缘电阻的测试效率。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的一种绝缘电阻检测装置的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的另一种绝缘电阻检测装置的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的另一种绝缘电阻检测装置的结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的另一种绝缘电阻检测装置的结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的另一种绝缘电阻检测装置的结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的一种绝缘电阻检测方法的流程图;
图7为本申请一实施例提供的另一种绝缘电阻检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在对本申请提供的绝缘电阻检测装置进行详细说明之前,先对本申请适用的应用场景进行说明。
电缆在电力工程中的应用非常广泛,它是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成,将电力或信息从一处传输到另一处的导线。电缆的绝缘性能对电缆的电气性能影响很大,绝缘性能越低,电气性能越差,绝缘性能越高,电气性能越好。电缆的绝缘性能是电缆的重要参数,在新建,改建,扩建的电力工程中,需要对相关电缆进行绝缘测试,以保证电缆的电气性能。
在一般的电力工程中,电缆的数量有几百根,每根电缆的电缆芯少则6-7芯,多则16-18芯。在此以三相三线或者三相四线电缆为例,对绝缘电阻的测试过程进行说明。在传统技术中,检修人员使用兆欧表(也即是摇表)对电缆进行绝缘测试,先测量A相、B相和C相分别对地的绝缘电阻,再测量A相、B相和C相的相间绝缘电阻。由于兆欧表只有一个回路,每次只能对电缆单芯进行对地短路测试,或者对单根电缆的两芯进行相间短路测试。
作为一个示例,在测量一根三相三线电缆的绝缘电阻时,检修人员将测试线的一端接地,将另一端接电缆的A相线芯。然后,手摇兆欧表的手把,且手把的转动速度约120r/min,并记录15s和60s的电阻值,在遥测时间内,摇表转速要稳定,停止测试前,将兆欧表线与电缆的连接断开,以免电缆向兆欧表反充电。在A相线芯的绝缘电阻测试完毕后,将A相线芯先经小电阻放电,然后再直接接地放电,最后解开测试线。其中,对测量长电缆、电容器、大电机等绝缘电阻后,需放电5min以上,以使被测物体上的充电电荷放尽。
也即是,每测试一次绝缘电阻都需完成“接线-测试-放电-解线”共4个步骤的操作,当需要测试A相对地绝缘电阻、B相对地绝缘电阻、C相对地绝缘电阻、A相与B相相间绝缘电阻、A相与C相相间绝缘电阻和B相与C相相间绝缘电阻,共计6个绝缘电阻值的情况下,采用兆欧表测试需要24个步骤才可以完成,步骤复杂,耗费时间久,且重复次数太多,导致测试效率低。
进一步地,在实际操作时,因为测试步骤复杂,检修人员在测试后,常常出现“未经电阻直接接地放电”,甚至“忘记放电”的现象,导致出现电火花,存在一定的人身触电风险。
此外,使用兆欧表测试绝缘电阻时,无法自动记录测试数据,需要人为记录,并依据绝缘电阻测试结果判断电缆的绝缘性能。
其中,电缆的绝缘要求为:新电缆每一线芯对外皮的绝缘电阻(20℃时每千米电阻值),额定电压6KV及以上的应不小于100ΜΩ,额定电压1~3KV时应不小于50ΜΩ;运行中的高压电缆的绝缘电阻一般不低于50ΜΩ,低压电缆的绝缘电阻一般不低于2ΜΩ。
为此,本申请实施例提供一种绝缘电阻检测装置和方法,能够针对上述测试步骤繁多的情况,提供了一次接线后,自动完成多个相间通道的绝缘电阻测试任务;针对上述测试后放电不规范的情况,提供了目标测试通道的绝缘电阻测试后自动放电的步骤;针对无法记录测试结果的情况,提供测试结果记录及数据导出的功能。
本申请提供的绝缘电阻检测装置可以适用于上述任何需要传统摇表测试绝缘电阻的场景中,以提高电缆的绝缘电阻测试效率。
接下来,将结合附图,对本申请提供的绝缘电阻检测装置进行详细说明。
参见图1,图1是本申请一实施例提供的一种绝缘电阻检测装置的结构示意图。该装置100包括:信息控制模块101、电阻测量模块102和点位控制模块103;信息控制模块101与电阻测量模块102隔离通信连接,电阻测量模块102与点位控制模块103连接;信息控制模块101用于接收测试指令,并将测试指令发送至电阻测量模块102;电阻测量模块102用于根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;点位控制模块103用于控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
其中,信息控制模块的输出端与电阻测试模块的输入端通过隔离通电以及隔离通信的方式连接,信息控制模块的输入端与电阻测试模块的输出端通过隔离通电以及隔离通信的方式连接,这里的连接可以是通信连接,也可以是电线连接,本申请对此不做限制,旨在说明该连接是为了便于信息控制模块将测试指令发送至电阻测试模块,并且可以接收电阻测试模块发送的测试结果。
在一种可能的实现方式中,信息控制模块和电阻测试模块可以通过绝缘面板分来设置在该绝缘电阻检测装置中,以保证信息控制模块和电阻测试模块之间隔离通电和通信。
需要说明的是,测试指令中携带有测试点信息、测试项和测试电压等信息,用于指示需要测量的绝缘电阻。测试指令可以是用户通过按键输入测试信息后,信息控制模块根据该测试信息生成的指令;还可以是用户直接输入的指令,信息控制模块直接接收该指令,并将该测试发送至电阻测量模块。
作为一个示例,测试指令可以为“A相、B相和C相;相间测量;1KV”,则该指令表示:在测量绝缘电阻时,需要测量A相-B相的相间绝缘电阻、B相-C相的相间绝缘电阻,以及A相-C相的相间绝缘电阻共计3个绝缘电阻值,且本次测试测量的是1KV的电缆(根据被测电缆的电压,可以确定测量该电缆时需要的测量电压,与兆欧表选择量程的过程相似),在测试时,需要测试电压应为大于1KV的高压。
电阻测量模块的输出端与点位控制模块的输入端连接,点位控制模块的输出端与电阻测量模块的输入端连接,这里的连接可以是通信连接,也可以是电线连接,本申请对此不做限制。
需要说明的是,由于电缆通常为三相三线或者三相四线的多芯线缆,在利用本申请提供的绝缘电阻检测装置测试电缆的绝缘电阻时,一次完成所有测试线路的连接,以形成多个绝缘电阻的测试通道。但在实际测量时,根据用户指令,确定目标测试点位,每次闭合一个测试通道,以测量该通道的绝缘电阻值。
在一种可能的实现方式中,电阻测量模块先对测试指令进行处理,确定目标测试点位和测量电压,并将该目标测试点位的信息发送给点位控制模块。点位控制模块在接收到该目标测试点位的信息后,控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。测量时,电阻测量模块向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,并确定绝缘电阻测试结果。
作为一个示例,在测量时,绝缘电阻检测装置接线包括:A相-地、B相-地、C相-地、A相-B相、B相-C相和A相-C相,形成6个绝缘电阻测试通道,在测试时,点位控制模块控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合,其他的通道断开。测试电压只会输出到目标测试点位的绝缘电阻测试通道,以测试该通道的绝缘电阻值。
此外,还需要说明的是,电阻测量模块在每个测试通道测试完成后,自动启动“经小电阻放电”和“直接对地放电”这两个规范的放电步骤,在用户不感知的情况下,保证作业的规范性。
综上所述,在本申请实施例提供的一种绝缘电阻检测装置中,信息控制模块用于接收测试指令,并将测试指令发送至电阻测量模块;电阻测量模块根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;点位控制模块控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。在使用本申请提供的绝缘电阻检测装置来对电缆进行绝缘测试时,通过点位控制模块的控制各测试点位中目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合,可以在一次接线后,测试得到该电缆的相对地,以及相间绝缘电阻值等多个绝缘电阻值,大大减少了绝缘电阻的测试步骤,提高了绝缘电阻的测试效率。
基于上述图1所示的绝缘电阻检测装置,本申请还提供了另一种绝缘电阻检测装置的结构示意图,参见图2。
由于传统兆欧表不具备数据记录的功能,需要人工测试后,记录测试结果,本申请提供的绝缘电阻检测装置对此可以进一步改进,在图1所示的绝缘检测装置100中增加通讯接口104。
其中,通讯接口104与信息控制模块连接,用于信息控制模块103与其他设备连接以进行数据交互。也即是,当用户需要将测试数据导出至其他设备时,可以通过该通讯接口将绝缘电阻测试结果导出。
作为一个示例,该通讯接口可以是USB接口,其他设备可以为U盘,在需要的情况下,可以通过该USB接口,将绝缘电阻测试结果导出至U盘。
如此,该增加通讯接口的绝缘电阻检测装置100不仅可以实现绝缘电阻测量的功能,还可以将测试结果导出,便于检修人员适用导出的数据进行后期数据分析和处理,同时,也避免绝缘电阻检测装置故障时,电缆检修人员无备份数据查看历史测量数据。
进一步地,继续参见图2,该绝缘电阻检测装置100还可以包括电源模块105,用于在实际工作时,为信息控制模块101、电阻测量模块102和点位控制模块103提供电能。
其中,电源模块可以包括AC/DC整流电路和蓄电池,AC/DC整流电路用于将外接电源输入的(220±20)V交流电流转变为24V的直流电,为蓄电池充电。
在本实施例中,通过增加电源模块105,绝缘电阻检测装置可以在充满电的情况下进行测量工作,无需再连接电源,使得绝缘电阻检测装置便于移动至测试现场。也即是,在无需持续连接电源的情况下,变相扩大了绝缘电阻检测装置的使用范围。
基于上述图1或图2所示的绝缘电阻检测装置100,本申请还提供了另一种绝缘检测装置的结构示意图,参见图3。
如图3所示,在该绝缘电阻检测装置中,信息控制模块101包括:操作电路1011和第一控制电路1012;操作电路1011与第一控制电路1012连接;操作电路1011用于接收用户输入的测试指令,并将测试指令发送至第一控制电路1012;第一控制电路1012,用于将测试指令发送至电阻测量模块102。
其中,测试指令包括但不限于启动测试、单相测试、相间测试、停止测试和查看测试结果,其中,单项测试可以选择具体的相间绝缘电阻测量或者单相对地绝缘电阻测量。操作电路可以是任一用于接收测试指令的按键或触控屏等,本申请在此不做限制。
第一控制电路需要接收测试指令,并对测试指令进行处理后发送至电阻测量模块,也即是,第一控制电路需要具备进行数据和/或信息的处理,以及传递的功能。在一种可能的实现方式中,第一控制电路具体可以是MCU(Micro Control Unit,微控制单元)。MCU又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O(Input/Output,输入输出)接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。
可选地,在使用该绝缘电阻检测装置测量绝缘电阻时,可能会在一次接线后,测试得到多个绝缘电阻值,为了减少人工记录的所浪费的时间,可以在绝缘电阻检测装置中增加存储装置,以便于存储绝缘电阻测试结果。
在一具体实施例中,继续参见图3,信息控制模块101还包括存储电路1013;存储电路1013与第一控制电路连接,用于存储待测物体的各测试点位间的绝缘电阻测试结果。
需要说明的是,在一次接线后,可能会测试多个绝缘电阻值。电阻测量模块将测试的多个绝缘电阻值发送给第一控制电路后,第一控制电路如何将绝缘电阻测试结果进行存储也十分重要,数据存储方式会影响到后续的数据读取,便捷有效的数据存储方式,可以使得数据读取效率更高。
针对本申请的测试数据多,需要传输多个数据,并进行数据存储的需求,在一种可能的实现方式中,存储电路具体可以是FIFO(First Input First Output,先进先出)存储器。FIFO存储器在存储数据时,是将接收的数据集中在FIFO队列中,依次进行进机和存储,使用FIFO存储数据时,因为只有一个队列,按顺序取报文即可,无需对数据重新排序,可以适用在高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输以及多机处理系统中。
在本实施例中,存储绝缘电阻测试数据时,还可以采用其他存储器作为存储电路,也可以采用其他的存储形式,本申请仅有FIFO存储器和先进先出储存形式作为一个示例进行解释,并不对此进行限制。
可选地,在绝缘电阻的测试过程中,为了将测试进度和测试结果可视化,还可以在绝缘电阻检测装置中增加显示装置,将测试进度和测试结果显示出来,便于用户知晓测试进度,以及读取绝缘电阻测试结果。
在一具体实施例中,继续参见图3,信息控制模块101还包括显示电路1014;显示电路与第一控制电路连接,用于显示测试指令的运行信息和待测物体的各测试点位间的绝缘电阻值的测试信息。
其中,测试指令的运行信息包括但不限于:测试中、单相测试中、多项测试中、放电中和测试结束。进一步地,单相测试还可以具体为:A相线芯绝缘测试、A相线芯绝缘测试、C相线芯绝缘测试;多项测试还可以具体为:A相-B相绝缘测试、B相-C相绝缘测试、A相-C相绝缘测试。
作为一个示例,待测物体的各个测试点位间的绝缘电阻值的测试信息包括但不限于:绝缘电阻值,绝缘电阻值和测试点位的对应关系,绝缘电阻值和标准值(该电缆在符合绝缘性能要求情况下的绝缘电阻值)之间的差值等。
在一种可能的实现方式中,显示电路具体可以是TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)式显示器。该显示器上的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动,是一类有源矩阵液晶显示设备。
本实施例中,由于TFT式显示器具有高响应度、高亮度、高对比度等优点,在显示数据和状态时,可以达到更好的显示效果。此外,在实际应用中,也可以采用其他的显示电路来显示测试指令的运行信息,以及待测物体的各个测试点位的绝缘电阻值的测试信息,可以达到清楚有效显示数据的效果即可,本申请对于显示电路的包括的元器件不做限制。
基于上述图1或图2所示的绝缘电阻检测装置100,本申请还提供了另一种绝缘检测装置的结构示意图,参见图4。
如图4所示,在该绝缘电阻检测装置中,电阻测量模块102包括第二控制电路1021、电压输出电路1022和漏电流采集电路1023;第二控制电路1021分别连接电压输出电路1022、漏电流采集电路1023、信息控制模块101、点位控制模块103;第二控制电路1021用于根据信息控制模块101发送的测试指令,向电压输出电路发送电压输出指示信号;电压输出电路1022用于根据电压输出指示信号,向目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压;漏电流采集电路1023用于采集目标测试点位的绝缘电阻测试通道在测量电压下产生的漏电流,并将漏电流发送至第二控制电路1021;第二控制电路1021,还用于根据漏电流和测量电压确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
同信息控制模块中的第一控制电路相类似,第二控制电路也需要具备数据和/或信息的处理,以及传递的功能。作为一个示例,第二控制电路具体也可以是MCU电路。
在一种可能的实现方式中,第二控制电路与多个电路/模块连接,需要执行的步骤包括以下(1)-(5)。
(1)接收信息控制模块发送的测试指令,根据该测试指令,确定目标测试点位,以及测试需要的测试电压值。
由于测试指令携带有中携带有测试点信息、测试项和测试电压等信息,用于指示需要测量的绝缘电阻,因此,第二控制电路在接收测试指令后可以确定目标测试点位,以及电压输出电路需要输出的测试电压。
作为一个示例,当测试指令为“A相、B相和C相;单项测量;1KV”,则第二控制电路可以确定目标测试通道为:A相-地之间的绝缘电阻测试通道、B相-地之间形成的绝缘电阻测试通道,以及C相-地之间形成的绝缘电阻测试通道,共计3个测试通道,需要计算确定3个绝缘电阻值。此外,第一控制电路可以获知本次测试测量的是1KV的电缆,在测试时,需要测试电压应选择1500V的高压。
作为另一个示例,当测试指令为“A相、B相和C相;相间测量;1KV”,则第二控制电路可以确定目标测试通道为:A相-B相之间的绝缘电阻测试通道、B相-C相之间形成的绝缘电阻测试通道,以及A相-C相之间形成的绝缘电阻测试通道,共计3个测试通道,需要计算确定3个绝缘电阻值。此外,第一控制电路可以获知本次测试测量的是1KV的电缆,在测试时,需要测试电压应选择1500V的高压。
需要说明的是,在每个绝缘电阻测试通道测试结束后,第二控制电路都会自动启动放电的步骤,放电结束后,继续测试下一个通道的绝缘电阻值,直至测试完测试指令所指示的所有测量点位。
(2)将点位信息发送给点位控制模块,点位控制模块在点位控制模块控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
需要说明的是,若是有多个测试通道,则点位控制模块根据第二控制电路发送的顺序,依次闭合目标测试点位的绝缘电阻测试通道,每次闭合后测量一个绝缘电阻值,在放电后,再断开该绝缘电阻测试通道,闭合下一个测试点位的绝缘电阻测试通道。
(3)在目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合后,第二控制电路向电压输出电路发送测试需要的测试电压值,控制电压输出电路向向目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压。
作为一个示例,电压输出电路可以配置高压信号发生器,该高压信号发生器可以输出500V、1500V、5000V等不同电压信号。
其中,在测试电缆的额定电压等级为500V以下时,电压输出电路输出的测试电压选择500V;在测试电缆的额定电压等级为500V到1KV时,电压输出电路输出的测试电压选择1500V;在测试电缆的额定电压等级为1KV以上时,电压输出电路输出的测试电压为5000V。
(4)接收漏电流采集电路采集的漏电流,并根据漏电流和测量电压确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
在一种可能的实现方式中,漏电流采集电路包括采样器和滤波器;采样器与滤波器连接;采样器用于采集目标测试点位的绝缘电阻测试通道在测量电压下产生的漏电流;滤波器用于对漏电流进行整流,并将整流后的漏电流发送至第二控制电路。
在一具体实施例中,采样器可以是ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器),配置有高频的ADC采样芯片,支持256MHZ的采样频率,漏电流采集范围达到10nA~1.999mA,可以采集到较小范围的漏电流。
进一步地,ADC采样得到的漏电流还可以进行放大处理,放大处理后的漏电流流经滤波器,滤波器对流入的漏电流进行整流处理,并将整流处理后的漏电流发送至第二控制电路。
(5)根据测量电压和漏电流,确定绝缘电阻测试结果。
在本实施例中,电阻测试模块和信息控制模块之间隔离供电和通信,使得用户输入测试指令的信息控制模块和需要输出高电压的电阻测试模块之间绝缘隔离,保证了测试过程的安全性。
而且,在测试绝缘电阻时,由电压输出电路输出测试电压,漏电流采集电路采集漏电流,通过欧姆定律计算绝缘电阻值。在此过程中,漏电流采集电路的灵敏度高,测试重复性也较好,可以反复多次测量。同时,由于测试电压高,电缆的绝缘本身的弱点更容易暴露出来,根据漏电流换算绝缘电阻值,测试结果更为精准。
基于上述图1或图2所示的绝缘电阻检测装置100,本申请还提供了另一种绝缘检测装置的结构示意图,参见图5。
如图5所示,在该绝缘电阻检测装置中,点位控制模块103包括测试通道电路1031和通道开关电路1032,测试通道电路1031和通道开关电路1032连接,测试通道电路1031和通道开关电路1032均与电阻测量模块102连接;测试通道电路1031用于确定待测物体的各测试点位的绝缘电阻测试通道;通道开关电路1032用于控制各测试点位中的目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
在一种可能的实现方式中,测试通道电路包括多路转换器;通道开关电路包括至少一个继电器。
作为一个示例,多路转换器可以具体为CMOS多路转换芯片,在接线时,使用该多路转换芯片可以形成多个绝缘电阻测试通道。
进一步地,为了便于控制多个绝缘电阻测试通道的闭合和断开状态,可以在每个测试通道上部署一个继电器,用于控制绝缘电阻测试通道切换至闭合状态,或者切换至断开状态。
在本实施例中,测试通道电路用于确定待测物体的各测试点位的绝缘电阻测试通道,通道开关电路用于控制各测试点位中的目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合,如此,通过测试通道电路和通道开关电路的配合,可以在一次接线后,进行多个绝缘电阻测试通道的测量,减少了绝缘电阻的测试步骤。
综上所述,本申请实施例提供的绝缘电阻检测装置包括:信息控制模块、电阻测量模块和点位控制模块;信息控制模块与电阻测量模块隔离通信连接,电阻测量模块与点位控制模块连接;其中,信息控制模块,用于接收测试指令,并将测试指令发送至电阻测量模块;电阻测量模块,用于根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;点位控制模块,用于控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。在使用本申请提供的绝缘电阻检测装置来对电缆进行绝缘测试时,通过点位控制模块的控制各测试点位中目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合,可以在一次接线后,测试得到该电缆的相对地,以及相间绝缘电阻值等多个绝缘电阻值,无需操作人员多次连接测试线,大大减少了绝缘电阻的测试步骤,提高了绝缘电阻的测试效率。
上述绝缘电阻检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
另外,本申请还提供了一种绝缘电阻的测量方法,参见图6,该方法可以应用于上述任一实施例提及的绝缘电阻检测装置中,该方法包括:
步骤610:接收测试指令,并根据测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压。
其中,测试指令中携带有中携带有测试点信息、测试项和测试电压等信息,用于指示需要测量的绝缘电阻,因此,绝缘电阻检测装置在接收测试指令后,即可确定目标测试点位,以及电压输出电路需要输出的测试电压。
步骤620:控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
其中,绝缘电阻检测装置在一次接线后,可以测量多个绝缘电阻值,在实际工作时,需要切换不同的绝缘电阻测试通道,并控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
这里的目标测试点位是多个点位中的任一,或者任意两个点位。比如测A相的绝缘电阻时,测试通道是A相-地之间形成的绝缘电阻测试通道;又比如,测A相-B相的绝缘电阻时,测试通道是A相-B相之间所形成的绝缘电阻测试通道。
步骤630:确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
在一种可能的实现方式中,通过给目标测试点位的绝缘电阻测试通道提供测试电压,并采集该测试电压下产生的漏电流,进而根据测试电压和漏电流,计算得到绝缘电阻测试结果。
为了便于理解,可参见图7所示的绝缘电阻检测装置的结构示意图,在此结合上述装置实施例中公开的电路电路模块,对本申请提供的绝缘电阻检测方法做进一步说明。
绝缘电阻的测试过程为:操作电路1011接收用户输入的测试指令,并将该测试指令发送给第一控制电路1012,第一控制电路1012可以对测试指令进行处理,将处理得到的测试点位信息,以及测试需要输出的测量电压值发送给第二控制电路1021。或者,第一控制电路1012直接将测试指令发送给第二控制电路1021,由第二控制电路1021对测试指令进行处理,以确定测试点位信息和测试需要输出的测量电压值,本申请在此不作限制。
第二控制电路1021将测试点位信息发送给通道开关电路1032,通道开关电路1032根据该测试点位信息,控制各测试点位中目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合;其次,第二控制电路1021向电压输出电路1022发送电压输出指示信号,电压输出电路1022根据电压输出指示信号向目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压。漏电流采集电路1023采集目标测试点位的绝缘电阻测试通道在测量电压下产生的漏电流。
如此反复,通道开关电路1032根据测试指令,依次闭合测试通道电路1031中各个测试点位的绝缘电阻测试通道,电压输出电路1022输出测试电压,漏电流采集电路1023并采集漏电流。在每次测试结束,闭合下一测试通道前,自动进行放电的操作,以保证工作安全。
绝缘电阻的计算以及数据存储的过程为:漏电流采集电路1023将采集的漏电流发送给第二控制电路1021,第二控制电路1021根据测量电压和漏电流,以及欧姆定律,计算该绝缘通道的绝缘电阻值,并将计算结果发送至第一控制电路1012。
第一控制电路1012在接收到绝缘电阻测试结果后,将绝缘电阻测试结果依次存储在存储电路1013,同时,将绝缘电阻测试结果在显示电路1014上进行显示,使得测量结果可视化。
综上所述,绝缘电阻检测装置接收测试指令,并根据测试指令向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压;控制目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合;确定目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。如此,通过本申请提供的绝缘电阻检测装置和方法,可以在一次接线后,通过闭合不同的绝缘电阻测试通道,完成多次绝缘电阻测量,并将绝缘电阻测量结果存储,减少了测试步骤,提高了测试效率。
本实施例提供的绝缘电阻的测量方法中各步骤、相应名词的具体解释、以及绝缘电阻检测装置中各模块的功能介绍等原理和技术效果均与前面各绝缘电阻的测量装置中提供的实施例中类似,在此不再赘述。
应该理解的是,虽然本实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,本实施例中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所有罗列的实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种绝缘电阻检测装置,其特征在于,所述装置包括:信息控制模块、电阻测量模块和点位控制模块;所述信息控制模块与所述电阻测量模块隔离通信连接,所述电阻测量模块与所述点位控制模块连接;
所述信息控制模块,用于接收测试指令,并将所述测试指令发送至所述电阻测量模块;
所述电阻测量模块,用于根据所述测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压,确定所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果;
所述点位控制模块,用于控制所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信息控制模块包括:操作电路和第一控制电路;所述操作电路与所述第一控制电路连接;
所述操作电路,用于接收用户输入的所述测试指令,并将所述测试指令发送至所述第一控制电路;
所述第一控制电路,用于将所述测试指令发送至所述电阻测量模块。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述信息控制模块还包括:存储电路;所述存储电路与所述第一控制电路连接;
所述存储电路,用于存储所述待测物体的各测试点位间的绝缘电阻测试结果。
4.根据权利要求2或3所述的装置,其特征在于,所述信息控制模块还包括:显示电路;所述显示电路与所述第一控制电路连接;
所述显示电路,用于显示所述测试指令的运行信息和所述待测物体的各测试点位间的绝缘电阻值的测试信息。
5.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述电阻测量模块包括第二控制电路、电压输出电路和漏电流采集电路;所述第二控制电路分别连接所述电压输出电路、所述漏电流采集电路、所述信息控制模块、所述点位控制模块;
所述第二控制电路,用于根据所述信息控制模块发送的所述测试指令,向所述电压输出电路发送电压输出指示信号;
所述电压输出电路,用于根据所述电压输出指示信号,向所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出所述测量电压;
所述漏电流采集电路,用于采集所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道在所述测量电压下产生的漏电流,并将所述漏电流发送至所述第二控制电路;
所述第二控制电路,还用于根据所述漏电流和所述测量电压确定所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述漏电流采集电路包括采样器和滤波器;所述采样器与所述滤波器连接;
所述采样器,用于采集所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道在所述测量电压下产生的漏电流;
所述滤波器,用于对所述漏电流进行整流,并将整流后的漏电流发送至所述第二控制电路。
7.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述点位控制模块包括:测试通道电路和通道开关电路,所述测试通道电路和所述通道开关电路连接,所述测试通道电路和所述通道开关电路均与所述电阻测量模块连接;
所述测试通道电路,用于确定所述待测物体的各测试点位的绝缘电阻测试通道;
所述通道开关电路,用于控制各所述测试点位中的目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述测试通道电路包括多路转换器;所述通道开关电路包括至少一个继电器。
9.根据权利要求1-3任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:通讯接口;所述通讯接口与所述信息控制模块连接;
所述通讯接口,用于所述信息控制模块与其他设备连接以进行数据交互。
10.一种绝缘电阻检测方法,其特征在于,应用于所述权利要求1-9任一项所述的绝缘电阻检测装置,所述方法包括:
接收测试指令,并根据所述测试指令,向待测物体的目标测试点位的绝缘电阻测试通道输出测量电压;
控制所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道闭合;
确定所述目标测试点位的绝缘电阻测试通道的绝缘电阻测试结果。
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