CN203705552U - 绝缘性能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种绝缘性能检测装置，其特征在于，包括直流电源、电流检测器，所述直流电源、电流检测器和被测物相互串联，直流电源包括升压隔离式变压器和倍压整流电路，升压隔离式变压器的输入端与交流电网的输出端连接，升压隔离式变压器的输出端与倍压整流电路的输入端连接。本实用新型提供的一种绝缘性能检测装置，可以直接接入市电电网进行电力设备的绝缘性能检测，可以对电力设备进行长时间的绝缘性能检测，解决了现有技术中用蓄电池供电时需要经常充电而不能长时间进行检测的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力安全领域，尤其涉及一种绝缘性能检测装置。
背景技术
良好绝缘性对于保证电力设备安全运行非常重要，对于风力发电机，其绝缘电阻必须达到一定的要求才能出厂。由于检测风力发电机的绝缘性能需要电压为千伏级的直流电源，无法采用常见的电网电源，在现有技术中，采用蓄电池作为检测电源。而蓄电池在使用一段时间后，必须依靠人工进行充电，无法长时间进行绝缘性能检测，效率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种绝缘性能检测装置，以解决现有技术中绝缘性能检测无法长时间进行，效率不高的问题。
本实用新型提供了一种绝缘性能检测装置，包括直流电源、电流检测器，所述直流电源、电流检测器和被测物相互串联，直流电源包括升压隔离式变压器和倍压整流电路，升压隔离式变压器的输入端与交流电网的输出端连接，升压隔离式变压器的输出端与倍压整流电路的输入端连接。
优选地，所述倍压整流电路包括第一半波整流滤波电路和第二半波整流滤波电路，所述第一半波整流滤波电路包括第一二极管和第一电容器，所述第二半波整流滤波电路包括第二二极管和第二电容器，第一二极管的正极与第二二极管的负极连接，第一二极管的负极与第一电容器的一端连接，第一电容器的另一端与第二电容器的一端连接，第二二极管的正极与第二电容器的另一端连接，其中第一二极管的正极和第一电容器的另一端为倍压整流电路的两个输入端，第一二极管的负极为倍压整流电路的负极输出端，第二二极管的正极为倍压整流电路的正极输出端。
优选地，所述电流检测器包括保护电阻器、采样电阻器、电压检测器和计算电路，保护电阻器、采样电阻器、直流电源与电流检测器和被测物相互串联，所述电压检测器与采样电阻器并联以采集采样电阻器两端的电压值，所述计算电路包括乘法器、除法器、第一减法器、第二减法器，所述直流电源输出的电压值输入到乘法器的一个输入端，所述采样电阻器的电阻值输入到乘法器的另一个输入端，所述乘法器的输出连接到除法器的被除数输入端，将所述电压检测器的输出端连接到除法器的除数输入端，除法器的输出连接到第一减法器的被减数输入端，保护电阻器的电阻值输入到第一减法器的减数输入端，第一减法器的输出连接到第二减法器的被减数输入端，采样电阻器的电阻值输入到第二减法器的减数输入端，第二减法器的输出为被测物的绝缘电阻值。
优选地，所述检测装置还包括延时开关和继电器，所述继电器的输入回路与延时开关串联，所述继电器的输出回路、直流电源与电流检测器和被测物相互串联。
优选地，还包括第三二极管，所述第三二极管与所述继电器的输入回路并联。
优选地，所述电流检测器还包括滤波电路，所述滤波电路与采样电阻器并联，所述滤波电路包括电阻器和第三电容器，所述电阻器和第三电容器串联。
根据本实用新型的一种绝缘性能检测装置，可以直接接入市电电网进行电力设备的绝缘性能检测，可以对电力设备进行长时间的绝缘性能检测。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本实用新型的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1为根据本实用新型的实施例一的绝缘性能检测装置的结构示例图；
图2为根据本实用新型的实施例二的绝缘性能检测装置的结构示例图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
图1示出了根据本实用新型实施例一的绝缘性能检测装置的结构示例图。参照图1，绝缘性能检测装置包括直流电源、电流检测器。所述直流电源、电流检测单元以及被测物相互串联，形成检测回路。
直流电源包括升压隔离式变压器T1和倍压整流电路101，升压隔离式变压器T1的两个输入端分别与交流电网的两个输出端连接，升压隔离式变压器的两个输出端C、D分别与倍压整流电路的两个输入端连接。所述交流电网优选为市电电网，这样方便使用，当然也可以是其他交流电网。所述升压隔离式变压器T1将从交流电网中接收的电压进行升压并且隔离。
所述倍压整流电路101优选为两组半波整流滤波电路即第一半波整流滤波电路和第二半波整流滤波电路，当然也可以是其他可以倍压整流的电路，所述第一半波整流滤波电路包括第一二极管D1和第一电容器C1，所述第二半波整流滤波电路包括第二二极管D2和第二电容器C2。第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极连接，第一二极管D1的负极与第一电容器C1的一端E连接，第一电容器C1的另一端与第二电容器C2的一端连接，第二二极管D2的正极G与第二电容器C2的另一端连接，其中第一二极管D1的正极和第一电容器C1的另一端分别为倍压整流电路的两个输入端，第一二极管D1的负极为倍压整流电路的负极输出端，和第二二极管D2的正极分别为倍压整流电路的正极输出端。这样从升压隔离式变压器T1输出的交流电经过两个半波整流滤波电路转换为从E、G两点输出的直流电，且电压为从升压隔离式变压器T1输出的交流电的电压的有效值的两倍。
电流检测器用于获取检测回路的电流。这样将直流电源的输出电压以及获取的电流值代入欧姆定律公式即可计算得到检测回路的电阻值。如果检测回路中还有其他电阻器，则将计算得到的检测回路的电阻值减去其他电阻器的电阻值就是被测物的绝缘电阻值；如果回路中没有其他电阻器，则计算得到的回路的电阻值就是被测物的绝缘电阻值。
电流检测器可以是电流表或电流互感器或者其他能检测电流的电路或元件，但被测物的绝缘电阻值一般为兆欧级，检测回路的电流很小为微安级，使用现有技术中的电流检测元件可能会有较大的误差。
优选地，所述电流检测单元包括保护电阻器R1、采样电阻器R2、电压检测器102和计算电路103。保护电阻器R1、采样电阻器R2、直流电源与电流检测器和被测物相互串联，所述电压检测器102与采样电阻器R2并联以采集采样电阻器R2两端的电压，所述电压检测器102可以是电压表或其他能检测电压的元件。通过选取合适的电阻值的采样电阻器R2，如电阻值为千欧级的电阻器，则采样电阻器R2两端的电压为现有技术能准确检测到的电压级别。
利用本装置检测被测物的绝缘电阻值，可通过检测到的采用电阻器R2两端的电压，再通过公式：RX=（U×R2/UX-R1-R2）Ω进行计算，其中RX为被测物的绝缘电阻值，R1为保护电阻器R1的电阻值，R2为采样电阻器R2的电阻值，UX为检测到的采样电阻器R2两端的电压，U为直流电源的电压，已知输入交流电源的有效值U0和升压隔离式变压器的电压比N，则U=U0×N×2。被测物的绝缘电阻值可以是人工通过上述公式进行计算，也可以通过计算电路103根据上述公式进行计算，所述电压检测器将采样电阻R1器两端的电压值信号输入到所述计算电路103。所述计算电路103可以是各种能实现计算功能的电子装置，如下述的具体电路。
可选的，计算电路103包括乘法器、除法器、第一减法器第二减法器，所述直流电源输出的电压值输入到乘法器的一个输入端，所述采样电阻器R2的电阻值R2输入到乘法器的另一个输入端，所述乘法器的输出连接到除法器的被除数输入端，将所述电压检测器的输出端连接到除法器的除数输入端，除法器的输出连接到第一减法器的被减数输入端，保护电阻器R1的电阻值R1输入到第一减法器的减数输入端，第一减法器的输出连接到第二减法器的被减数输入端，采样电阻器R2的电阻值R2输入到第二减法器的减数输入端，第二减法器的输出为被测物的绝缘电阻值。
优选地，所述电流检测器还包括滤波电路，所述滤波电路与采样电阻器R2并联，所述滤波电路包括电阻器R3和第三电容器C3，所述电阻器R3和第三电容器C3串联。由于检测回路中的电压存在波动，在采样电阻器R2的两端并联滤波电路，能在采样电阻器R2的两端检测获得一个稳定的电压。
所述检测装置可以通过人工控制检测回路的通断以及接通的时间，来控制检测的启动和检测时间。但是由于直流电源的电压较高，为千伏级别，这样的人工操作存在安全风险，且人工控制检测时间准确性不高，且浪费人力。优选地，所述检测装置还包括延时开关104和继电器K1，所述继电器K1的输入回路与延时开关104串联，所述继电器K1的输出回路、直流电源与电流检测器和被测物相互串联，所述延时开关104控制继电器K1的输入回路的得电以及得电的时间长度。继电器K1输入回路得电，则继电器K1的输出回路接通，这时就启动了绝缘性能检测；得电的时间长度完成，继电器K1的输入回路失电，则继电器K1的输出回路断开，这时就停止了绝缘性能检测。这样就可以实现检测过程的自动控制，解决了现有技术中只能依靠人工来进行测量时间控制以及启动操作的问题，且继电器K1具有小电流控制大电流的特点，可以给继电器K1的输入回路配置较小电压的电源，这样可以保证操作延时开关的安全性。
优选地，本装置还包括第三二极管C3，所述第三二极管C3与所述继电器K1的输入回路并联。这样可以保护电路中的其它元件，在继电器断电瞬间，继电器线圈会长生很大的反向电流，如果不采取措施，就会对电路造成很大的危害，如果并联一个二极管，将这个大电流放掉，从而保护电路。
根据本实用新型的绝缘性能检测装置，其启动和/或结果的计算除了上述的实现方式以外，还可以通过接入控制器202来实现，如图2为根据本实用新型的实施例二绝缘性能检测装置的结构示例图。参照图2，实施例二与实施例一中的绝缘性能检测装置的直流电源相同，根据实施例二的检测装置还包括控制器202和继电器K1，所述继电器K1的输入回路与控制器连接，所述继电器K1的输出回路、直流电源与电流检测器和被测物相互串联。所述控制器202输出控制信号控制继电器K1的输入回路的得电以及得电的时间长度。继电器K1的输入回路得电，则继电器K1的输出回路接通，这时就启动了绝缘性能检测；得电的时间长度完成，继电器K1的输入回路失电，则继电器K1的输出回路断开，这时就停止了绝缘性能检测。这样就可以实现检测过程的自动控制，解决了现有技术中只能依靠人工来进行测量时间控制以及启动操作的问题。
优选地，所述电流检测器包括保护电阻器R1、采样电阻器R2，保护电阻器R1、采样电阻器R2、直流电源与电流检测器和被测物相互串联，所述控制器202采集采样电阻器R2两端的电压并根据采集到的电压UX、直流电源输出的电压U、保护电阻器R1的电阻值R1、采样电阻器R2的电阻值R2计算得出被测物体的绝缘电阻值RX。.计算公式为公式RX=（U×R2/UX-R1-R2）Ω。这样可以直接通过控制器202检测、计算即可得到被测物的绝缘电阻值RX，实现了数据检测、计算的自动化，从而解决了现有技术只能依靠人工读取数据、计算结果的问题。
优选地，为了减少器件，节约成本，如果被测物带有控制器，则本实用新型实施例中的控制器202可以借用被测物的控制器。
根据本实用新型的绝缘性能检测装置，可以直接接入市电电网进行电力设备的绝缘性能检测，可以对电力设备进行长时间的绝缘性能检测，解决了现有技术中用蓄电池供电时需要经常充电而不能长时间进行检测的问题。
应该理解，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的组件，但是这些组件不应被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一组件可被称为第二组件，类似地，第二组件可被称为第一组件。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本实用新型，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (6)
1.一种绝缘性能检测装置，其特征在于，包括直流电源、电流检测器，所述直流电源、电流检测器和被测物相互串联，直流电源包括升压隔离式变压器和倍压整流电路，升压隔离式变压器的输入端与交流电网的输出端连接，升压隔离式变压器的输出端与倍压整流电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘性能检测装置，其特征在于，所述倍压整流电路包括第一半波整流滤波电路和第二半波整流滤波电路，所述第一半波整流滤波电路包括第一二极管和第一电容器，所述第二半波整流滤波电路包括第二二极管和第二电容器，第一二极管的正极与第二二极管的负极连接，第一二极管的负极与第一电容器的一端连接，第一电容器的另一端与第二电容器的一端连接，第二二极管的正极与第二电容器的另一端连接，其中第一二极管的正极和第一电容器的另一端为倍压整流电路的两个输入端，第一二极管的负极为倍压整流电路的负极输出端，第二二极管的正极为倍压整流电路的正极输出端。
3.根据权利要求1所述的绝缘性能检测装置，其特征在于，所述电流检测器包括保护电阻器、采样电阻器、电压检测器和计算电路，保护电阻器、采样电阻器、直流电源与电流检测器和被测物相互串联，所述电压检测器与采样电阻器并联以采集采样电阻器两端的电压值，所述计算电路包括乘法器、除法器、第一减法器、第二减法器，所述直流电源输出的电压值输入到乘法器的一个输入端，所述采样电阻器的电阻值输入到乘法器的另一个输入端，所述乘法器的输出连接到除法器的被除数输入端，将所述电压检测器的输出端连接到除法器的除数输入端，除法器的输出连接到第一减法器的被减数输入端，保护电阻器的电阻值输入到第一减法器的减数输入端，第一减法器的输出连接到第二减法器的被减数输入端，采样电阻器的电阻值输入到第二减法器的减数输入端，第二减法器的输出为被测物的绝缘电阻值。
4.根据权利要求1所述的绝缘性能检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括延时开关和继电器，所述继电器的输入回路与延时开关串联，所述继电器的输出回路、直流电源与电流检测器和被测物相互串联。
5.根据权利要求4所述的绝缘性能检测装置，其特征在于，还包括第三二极管，所述第三二极管与所述继电器的输入回路并联。
6.根据权利要求3所述的绝缘性能检测装置，其特征在于，所述电流检测器还包括滤波电路，所述滤波电路与采样电阻器并联，所述滤波电路包括电阻器和第三电容器，所述电阻器和第三电容器串联。
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|---|---|---|---|---|
| CN103743954A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 北京天诚同创电气有限公司 | 绝缘性能检测装置 |
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