CN116027156A - 一种开关电源绝缘监测报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关电源绝缘监测报警装置，涉及开关电源监测报警技术领域，包括：主体结构，包括监测箱体、设于监测箱体内部的安装板以及设于安装板下方的开关电源；监测组件，监测组件设于监测箱体内部，其包括从左到右分别安装于安装板上表面的外接电阻R2、外接电阻R1和电流监测装置。该种通过监测组件监测正负极对地电流变化，反应正负极对地绝缘情况，可以通过电流监测装置上的拨码开关，调整装置报警输出定值，当监测到正或负接地电流大于整定值时，输出报警接点信号至计算机监控系统启动报警，同时打开报警指示灯，提示现场维护人员。

Description

一种开关电源绝缘监测报警装置

技术领域

本发明涉及开关电源监测报警技术领域，具体是开关电源绝缘监测报警装置。

背景技术

开关电源作为自动控制系统的供电设备，在自动控制系统中有极为广泛的应用，在控制系统中，开关电源一方面作为控制系统控制器工作电源，一方面作为信号输入和输出的工作电源，一般而言，开关电源输出的负极并不直接与大地连接，即为不接地，电源负极作为系统电位参考点，这主要是防范正极接地时，电源不至于短路，从而提升控制系统可靠性。

但是，在现场运行过程中，电源正负极难免会发生接地，当出现一极接地时，系统能正常工作，但如果不采取监测手段，及时发现接地故障，很可能出现另外一极接地，从而发生电源短路故障，致使系统停机，导致生产故障或事故，对于控制系统低压开关电源回路，对于该问题尚未有可行的监测手段，一般是维护工程师在定期设备巡检、维护过程中检查发现，也有分别在正负极装设监视继电器，通过继电器的动作来监测是否发生了接地，目前的监视继电器在经过渡电阻接地时，动作灵敏度不高，而且整定值调整较为困难，应用效果不理想，而开关电源在自动控制系统中有非常广泛的用途，开关电源单极接地对有可能会导致开关量输入信号的误输入、开关量输出的误动作，也可能在出现两极同时接地时，开关电源短路，导致设备故障或损坏，传统的控制系统中，要么未设置开关电源接地监视，要么用普通电压继电器监视，应用效果不好。

发明内容

本发明旨在于解决背景技术中存在的缺点，提供开关电源绝缘监测报警装置，为解决上述问题，通过监测组件监测正负极对地电流变化，反应正负极对地绝缘情况，可以通过电流监测装置上的拨码开关，调整装置报警输出定值，当监测到正或负接地电流大于整定值时，输出报警接点信号至计算机监控系统启动报警，同时打开报警指示灯，提示现场维护人员。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种开关电源绝缘监测报警装置，包括：主体结构，包括监测箱体、设于所述监测箱体内部的安装板以及设于所述安装板下方的开关电源；监测组件，所述监测组件设于所述监测箱体内部，其包括从左到右分别安装于所述安装板上表面的外接电阻R2、外接电阻R1和电流监测装置。

作为本发明的一种改进，所述开关电源上分别连接有输出正极和输出负极，所述外接电阻R2的一端触点与所述输出正极相连接，所述外接电阻R2的一端触点与所述输出负极相连接。

作为本发明的一种改进，所述电流监测装置上设有拨码开关，所述电流监测装置两端触点分别与所述外接电阻R2和外接电阻R1串联。

作为本发明的一种改进，所述监测箱体一侧设有接地极，所述监测箱体内安装有二极管D1，且所述二极管D1位于所述外接电阻R1上方，所述二极管D1两端触点分别与所述外接电阻R1和接地极串联，并电连接于所述外接电阻R1与电流监测装置之间。

作为本发明的一种改进，所述二极管D1一侧设有二极管D2，且所述二极管D2的两端触点分别与所述二极管D1和电流监测装置相连接，并电连接于所述电流监测装置与外接电阻R2之间。

作为本发明的一种改进，所述外接电阻R1和外接电阻R2均包括：安装于所述外接电阻R1和外接电阻R2内部的有分隔板，所述分隔板上开设有滑槽；设于所述外接电阻R1和外接电阻R2内部的电阻杆，且所述电阻杆位于所述分隔板上方；

设于所述分隔板上方的滑板，且所述滑板顶部连接有接电块。

作为本发明的一种改进，所述滑板底部连接有与所述滑槽配套使用的滑块，所述滑块底部连接有移动块，所述移动块上连接有拨动杆，所述拨动杆的一端凸出外界。

作为本发明的一种改进，所述外接电阻R1和外接电阻R2靠近底部的内壁上均开设有多个呈梯形结构的顶槽，且多个所述顶槽呈水平均匀排列分布，所述移动块底部开设有收纳槽，所述收纳槽内设有与所述顶槽配套使用的顶块，所述顶块与所述收纳槽之间设有多根复位弹簧。

作为本发明的一种改进，所述外接电阻R1和外接电阻R2的两端触点均分别与所述接电块和电阻杆相连接，且所述外接电阻R1中的接电块与所述输出正极相连接，所述外接电阻R2的接电块与所述输出负极相连接。

作为本发明的一种改进，所述电流监测装置一侧设有继电器，所述监测箱体顶部安装有报警指示灯，所述报警指示灯与所述电流监测装置电性连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明优点在于，能对控制系统用开关电源回路绝缘进行可靠监视，防范因为绝缘故障导致的控制系统设备误动作和拒动作，较传统的采用对地电压监视继电器的绝缘监测方式，具有动作可靠，动作灵敏，整定值可调整等优点。

其次，通过监测组件监测正负极对地电流变化，反应正负极对地绝缘情况，可以通过电流监测装置上的拨码开关，调整装置报警输出定值，当监测到正或负接地电流大于整定值时，输出报警接点信号至计算机监控系统启动报警，同时打开报警指示灯，提示现场维护人；

接着，通过调整装置外接电阻R1和外接电阻R2的大小，使装置能适用于各种电压等级的控制系统开关电源，本案采用的10kΩ电阻适用于24V、48V直流开关电源，48V及以上直流开关电源可通过调整电阻值进行匹配，因此本装置具有适用电压范围广，安装调整便捷灵活的优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构剖视图。

图3为本发明的整体结构正视图。

图4为本发明的监测箱体结构示意图。

图5为本发明的电阻杆结构半剖图。

图6为本发明的拨动杆结构侧视剖面图。

图7为本发明的顶块结构示意图。

图8为本发明的整体结构电路图。

图9为本发明的负极接地电路示意图。

图10为本发明的正极接地电路示意图。

图11为本发明的电流监测装置工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请实施例提供一种开关电源绝缘监测报警装置，该种开关电源绝缘监测报警装置可以实现通过监测组件监测正负极对地电流变化，反应正负极对地绝缘情况，可以通过电流监测装置上的拨码开关，调整装置报警输出定值，当监测到正或负接地电流大于整定值时，输出报警接点信号至计算机监控系统启动报警，同时打开报警指示灯，提示现场维护人员。以下对该开关电源绝缘监测报警装置进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

下面结合附图和具体实施方式对本申请予以详细描述。

实施例1

请参阅图1-11中，本实施例提供的一种开关电源绝缘监测报警装置，包括：主体结构100，包括监测箱体101、设于监测箱体101内部的安装板102以及设于安装板102下方的开关电源103；监测组件200，监测组件设于监测箱体101内部，其包括从左到右分别安装于安装板102上表面的外接电阻R2201、外接电阻R1208和电流监测装置202。

在本实施例中，开关电源绝缘监测报警装置主要包括主体结构100和监测抓紧200；其中，通过监测组件监测正负极对地电流变化，反应正负极对地绝缘情况，可以通过电流监测装置202上的拨码开关202a，调整装置报警输出定值，当监测到正或负接地电流大于整定值时，输出报警接点信号至计算机监控系统启动报警，同时打开报警指示灯207，提示现场维护人；接着，通过调整装置外接电阻R1 208和外接电阻R2 201的大小，使装置能适用于各种电压等级的控制系统开关电源，本案采用的10kΩ电阻适用于24V、48V直流开关电源，48V及以上直流开关电源可通过调整电阻值进行匹配，因此本装置具有适用电压范围广，安装调整便捷灵活的优点。

开关电源103上分别连接有输出正极103a和输出负极103b，外接电阻R2201的一端触点与输出正极103a相连接，外接电阻R2201的一端触点与输出负极103b相连接，电流监测装置202上设有拨码开关202a，电流监测装置202两端触点分别与外接电阻R2201和外接电阻R1208串联，监测箱体101一侧设有接地极206，监测箱体101内安装有二极管D1204，且二极管D1204位于外接电阻R1208上方，二极管D1204两端触点分别与外接电阻R1208和接地极206串联，并电连接于外接电阻R1208与电流监测装置202之间，其中，二极管D1204一侧设有二极管D2205，且二极管D2205的两端触点分别与二极管D1204和电流监测装置202相连接，并电连接于电流监测装置202与外接电阻R2201之间，电流监测装置202一侧设有继电器203，监测箱体101顶部安装有报警指示灯207，报警指示灯207与电流监测装置202电性连接。

在现场运行过程中，电源正负极难免会发生接地，当出现一极接地时，系统能正常工作，但如果不采取监测手段，及时发现接地故障，很可能出现另外一极接地，从而发生电源短路故障，致使系统停机，导致生产故障或事故，此时通过监测开关电源103正负极对地电流变化，反应正负极对地绝缘情况，可以通过电流监测装置202面板的拨码开关，调整装置报警输出定值，当监测到正或负接地电流大于整定值时，输出报警接点信号至计算机监控系统启动报警，同时打开警指示灯207现场提示维护人员。

实施例2

在实施例1的基础上，如图8-10所示

正常工作时：

电流通路为输出正极103a--10kΩ外接电阻R1—电流监测装置202—10kΩ外接电阻R2—输出负极103b，此时流经电流监测装置202电流I＝V/20(mA)，装置整定值设置为大于该电流值，监测装置无报警输出，开关电源103输出回路绝缘正常。

负极接地时：

电流通路为输出正极103a—10kΩ外接电阻R1—电流监测装置202—二极管D2—接地极206，此时流经电流监测装置202最大电流为I＝V/10(mA)，较正常工作时电流显著增加，当大于整定值时，电流监测装置202驱动报警接点继电器203输出，实现报警。

正极接地时：

电流通路为接地极206—二极管D1—电流监测装置202—10kΩ外接电阻R2—输出负极103b，此时流经电流监测装置最大电流为I＝V/10(mA)，较正常工作时电流显著增加，当大于整定值时，监测装置驱动报警接点继电器输出，实现报警。

实施例3

在实施例1的基础上，外接电阻R1208和外接电阻R2201均包括：安装于外接电阻R1208和外接电阻R2201内部的有分隔板201b，分隔板201b上开设有滑槽201b-1；设于外接电阻R1208和外接电阻R2201内部的电阻杆201a，且电阻杆201a位于分隔板201b上方；设于分隔板201b上方的滑板201c，且滑板201c顶部连接有接电块201c-1，滑板201c底部连接有与滑槽201b-1配套使用的滑块201c-2，滑块201c-2底部连接有移动块201d，移动块201d上连接有拨动杆201d-1，拨动杆201d-1的一端凸出外界，其中，外接电阻R1208和外接电阻R2201靠近底部的内壁上均开设有多个呈梯形结构的顶槽201d-4，且多个顶槽201d-4呈水平均匀排列分布，移动块201d底部开设有收纳槽(201e)，收纳槽(201e)内设有与顶槽201d-4配套使用的顶块201d-3，顶块201d-3与收纳槽(201e)之间设有多根复位弹簧201d-2，外接电阻R1208和外接电阻R2201的两端触点均分别与接电块201c-1和电阻杆201a相连接，且外接电阻R1208中的接电块201c-1与输出正极103a相连接，外接电阻R2201的接电块201c-1与输出负极103b相连接。

调节外接电阻R1208和外接电阻R2201的电阻值大小时，可通过拨动块201d-1带动顶块201d-3移动，使得顶块201d-3通过滑块201c-2带动滑板201c和接电块201c-1进行移动，进而改变接电块201c-1与电阻杆201a接触点的位置，从而改变电流通过电阻杆201a的距离，进而改变外接电阻R1208和外接电阻R2201的电阻值大小，而通过滑槽和滑块201c-2的设置，能够对接电块201c-1和滑板201c移动的方向进行限定，然后移动块201d在移动的过程中带动顶块201d-3进行移动，使得顶块201d-3与顶槽接触并被挤入收纳槽(201e)内，随着移动块201d的移动，待顶块201d-3与顶槽201d-4位置相对应时，顶块201d-3在复位弹簧201d-2弹力的作用下回弹，使得顶块撞击顶槽201d-4内壁，使得使用者在移动的过程中手部有明显的震动感觉，而每个顶槽201d-4的位置对应电阻杆201a上的不同电阻值，以便于工作人员进行调整。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种开关电源绝缘监测报警装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，包括：

主体结构(100)，包括监测箱体(101)、设于所述监测箱体(101)内部的安装板(102)以及设于所述安装板(102)下方的开关电源(103)；以及，

监测组件(200)，所述监测组件设于所述监测箱体(101)内部，其包括从左到右分别安装于所述安装板(102)上表面的外接电阻R2(201)、外接电阻R1(208)和电流监测装置(202)。

2.根据权利要求1所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述开关电源(103)上分别连接有输出正极(103a)和输出负极(103b)，所述外接电阻R2(201)的一端触点与所述输出正极(103a)相连接，所述外接电阻R2(201)的一端触点与所述输出负极(103b)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述电流监测装置(202)上设有拨码开关(202a)，所述电流监测装置(202)两端触点分别与所述外接电阻R2(201)和外接电阻R1(208)串联。

4.根据权利要求3所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述监测箱体(101)一侧设有接地极(206)，所述监测箱体(101)内安装有二极管D1(204)，且所述二极管D1(204)位于所述外接电阻R1(208)上方，所述二极管D1(204)两端触点分别与所述外接电阻R1(208)和接地极(206)串联，并电连接于所述外接电阻R1(208)与电流监测装置(202)之间。

5.根据权利要求4所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述二极管D1(204)一侧设有二极管D2(205)，且所述二极管D2(205)的两端触点分别与所述二极管D1(204)和电流监测装置(202)相连接，并电连接于所述电流监测装置(202)与外接电阻R2(201)之间。

6.根据权利要求2所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述外接电阻R1(208)和外接电阻R2(201)均包括：

安装于所述外接电阻R1(208)和外接电阻R2(201)内部的有分隔板(201b)，所述分隔板(201b)上开设有滑槽(201b-1)；

设于所述外接电阻R1(208)和外接电阻R2(201)内部的电阻杆(201a)，且所述电阻杆(201a)位于所述分隔板(201b)上方；

设于所述分隔板(201b)上方的滑板(201c)，且所述滑板(201c)顶部连接有接电块(201c-1)。

7.根据权利要求6所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述滑板(201c)底部连接有与所述滑槽(201b-1)配套使用的滑块(201c-2)，所述滑块(201c-2)底部连接有移动块(201d)，所述移动块(201d)上连接有拨动杆(201d-1)，所述拨动杆(201d-1)的一端凸出外界。

8.根据权利要求7所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述外接电阻R1(208)和外接电阻R2(201)靠近底部的内壁上均开设有多个呈梯形结构的顶槽(201d-4)，且多个所述顶槽(201d-4)呈水平均匀排列分布，所述移动块(201d)底部开设有收纳槽(201e)，所述收纳槽(201e)内设有与所述顶槽(201d-4)配套使用的顶块(201d-3)，所述顶块(201d-3)与所述收纳槽(201e)之间设有多根复位弹簧(201d-2)。

9.根据权利要求6所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述外接电阻R1(208)和外接电阻R2(201)的两端触点均分别与所述接电块(201c-1)和电阻杆(201a)相连接，且所述外接电阻R1(208)中的接电块(201c-1)与所述输出正极(103a)相连接，所述外接电阻R2(201)的接电块(201c-1)与所述输出负极(103b)相连接。

10.根据权利要求9所述的开关电源绝缘监测报警装置，其特征在于，所述电流监测装置(202)一侧设有继电器(203)，所述监测箱体(101)顶部安装有报警指示灯(207)，所述报警指示灯(207)与所述电流监测装置(202)电性连接。

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