CN204256108U - 车辆布线高压绝缘检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种车辆布线高压绝缘检测装置，包括主机、连接于所述主机的可编程逻辑控制器、多个并联且通过接线排连接于待检测车辆的电子式高压发生器以及由多个高压继电器并联组成第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关，所述可编程逻辑控制器分别电连接于所述第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关，所述电子式高压发生器通过保护电阻R1连接于所述第一高压多道选通开关，所述电子式高压发生器通过绝缘耐压采样电阻R2接地，所述第二高压多道选通开关通过导通采样电阻R3接地。本实用新型实现了高效、准确地对车辆布线的通断、电阻、绝缘电阻、耐压等电气性能进行一次性检测，大大提高了工作效率，且操作简单、可靠性高。

Description

车辆布线高压绝缘检测装置

技术领域

本实用新型涉及电气检测技术领域，特别涉及一种车辆布线高压绝缘检测装置。

背景技术

随着现代通信和电子技术的发展，越来越多的电气设备走到了我们的生活当中，随之而发展起来的就是线束的使用。从普及的家用电器到电力设备、通讯设备、计算机及外部设备，以及飞机、汽车和军用仪器设备等均广泛采用线束。一根线束内具有多根导线，导线的数目常常从几十根到几百根，导线的长度可从几十厘米到几十米。线束的两端通过各种接插件接到各种电气设备。为了安全正确地使用线束，要求每根连接的导线的两端连接正确、要求导线及插接件的接触良好、要求各导线之间及导线与接地体之间具有良好的绝缘电阻和耐电强度。检测线束是否满足这些要求，就需要所谓的线束高压绝缘综合测试仪。

例如，电力设备中使用线束，线束两端连接着各种元器件；火车和地铁等列车中，每节车厢之间都有大量的线束，线束两端连接各种电器设备。从安全的角度来看，在安装这些线束之后必须对线束进行导通、耐压、绝缘检测。

目前有许多单位在生产或使用现场检测线束导通的手段还相当落后，有的单位还在用万用表、蜂鸣器或指示灯用手工逐点搭接，观察有否电、声或光信号来判断每条连接线的通断。这样进行导通检测不仅速度慢、效率低、工人易疲劳，还十分容易造成错检或漏检。有的单位在进行耐压试验时，采用单独的试验设备。

现有的线束检测仪在进行耐压试验时，其电压数值常常不超过1,000伏，这个数值比较低，不能满足大型电气设备中对于线束的耐压试验要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种车辆布线高压绝缘检测装置，能高效、准确地对线束的通断、电阻、绝缘电阻、耐压等电气性能进行一次性检测，大大提高了工作效率，且操作简单、可靠性高。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种车辆布线高压绝缘检测装置，包括主机、连接于所述主机的可编程逻辑控制器、多个并联且通过接线排连接于待检测车辆的电子式高压发生器以及由多个高压继电器并联组成第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关，所述可编程逻辑控制器分别电连接于所述第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关，所述电子式高压发生器通过保护电阻R1连接于所述第一高压多道选通开关，所述电子式高压发生器通过绝缘耐压采样电阻R2接地，所述第二高压多道选通开关通过导通采样电阻R3接地。

进一步，在上述车辆布线高压绝缘检测装置中，所述第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关包括多个高压继电器，所述高压继电器为具有可开断接触点的干簧继电器。

进一步，在上述车辆布线高压绝缘检测装置中，所述电子式高压发生器至少包括导通高压发生器、绝缘高压发生器及耐压高压发生器。

进一步，在上述车辆布线高压绝缘检测装置中，所述导通高压发生器的导通电压为12V。

进一步，在上述车辆布线高压绝缘检测装置中，所述绝缘高压发生器的绝缘测试电压为100V。

进一步，在上述车辆布线高压绝缘检测装置中，所述耐压高压发生器的耐压测试电压为2000V。

本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置实现了高效、准确地对车辆布线的通断、电阻、绝缘电阻、耐压等电气性能进行一次性检测，大大提高了工作效率，且操作简单、可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中可编程逻辑控制器的电路示意图；

图3为本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置的检测方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

请参阅图1，本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置包括主机1（PC机）、连接于所述主机1的可编程逻辑控制器2（FPGA）、多个并联且通过接线排连接于待检测车辆的电子式高压发生器3以及由多个高压继电器并联组成第一高压多道选通开关4及第二高压多道选通开关5，所述可编程逻辑控制器2分别电连接于所述第一高压多道选通开关4及第二高压多道选通开关5，所述电子式高压发生器3通过保护电阻R1连接于所述第一高压多道选通开关4，所述电子式高压发生器3通过耐压采样电阻R2接地，所述第二高压多道选通开关5通过导通采样电阻R3接地。

其中，本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置的控制及运行由硬件部分和软件部分来完成。所述可编程逻辑控制器2为硬件控制器，软件运行于PC机上，上位机的软件设计有比较良好的界面，便于操作者的操作。

所述第一高压多道选通开关4及第二高压多道选通开关5的开关元件采用高压继电器。高压继电器是一种具有可开断接触点的干簧继电器，其接触点置于惰性气体或真空中，它可以耐受几千伏甚至上万伏的高电压。从主机1即发出指令，由可编程逻辑控制器2来执行选通开关的选线操作。在选通开关部件上装有接线排，接线排上的端子接到结到相应的高压继电器接线。

所述保护电阻R1是一个大阻值的保护电阻，在被检测被击穿的情况下，起保护高压电源的作用。

所述绝缘耐压采样电阻R2是一个小阻值的测量电阻，在R2上的电压数值通过“绝缘或耐压数据采集线”接到计算机。试验时通过测量R2上的电压判断出该回路的耐压性能。

所述导通采样电阻R3是一个小阻值的测量电阻，在R3上的电压数值通过“导通数据采集线”接到计算机。试验时通过测量R3上的电压判断出该回路的导通性能。

所述电子式高压发生器3至少包括导通高压发生器、绝缘高压发生器及耐压高压发生器，其分别为导通、绝缘、耐压测试的需要提供不同的电压。因此分别配置了三个不同的电压源。导通、绝缘测试分别需要5伏与100伏的直流电压源。这两种电源为普通的电源，可用电源模块制成。耐压测试时，需要2000伏或更高电压的交流电源，而此电源的电压应按照一定的速度上升。

如图2所示，本本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置的可编程逻辑控制器2采用FPGA控制的电子式自动升压电路。

功率放大器选用大功率管PA12-31，供电电压为±48V，最大功率为125W，输出信号电压范围为0V~28V工频电压。升压变压器将电压升至0V~3,000V工频电压。

本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置的上位机软件所需要实现的功能包括：串口通讯、三种试验判断方法控制及其判断。

串口通讯需要PC机向硬件平台传输每个继电器状态，数据位数为8位，高两位表示继电器的状态，1表示继电器闭合，0表示断开，低6位表示线束的编号，最多能够完成64根线束的操作。串口通讯还需要硬件平台向PC机传输采集的模拟信号值，每动作一次继电器就会传输一个采样值，相当于应答机制，可以保证数据传输的可靠性。在上位机软件中，要有数据超时处理。

请参阅图3，本实用新型的车辆布线高压绝缘检测装置的检测方法包括以下步骤：

步骤S1：将待车辆布线通过接线排与上述车辆布线高压绝缘检测装置的两端连接起来形成回路；

步骤S2：通过所述可编程逻辑控制器控制断开所述绝缘高压发生器及耐压高压发生器，并启动所述导通高压发生器在回路中产生低电压，通过检测所述导通采样电阻（R3）两端的电压来判断待检测线束是否导通；

步骤S3：通过所述可编程逻辑控制器控制断开所述导通高压发生器及耐压高压发生器，并启动所述绝缘高压发生器在回路中产生低电压，通过检测所述绝缘耐压采样电阻（R2）两端的电压来判断待检测线束的绝缘性能是否达标；

步骤S4：通过所述可编程逻辑控制器控制断开所述导通高压发生器及绝缘高压发生器，并启动所述耐压高压发生器在回路中产生低电压，通过检测所述绝缘耐压采样电阻（R2）两端的电压来判断待检测线束的耐压性能是否达标。

其中，所述步骤S2中通过检测所述导通采样电阻（R3）两端的电压来判断待检测线束是否导通具体包括：

检测所述导通采样电阻（R3）两端的电压是否超过第一预设电压值，若是，则表示车辆布线是处于导通状态；若否，则表示车辆布线是处于断开状态。

具体实现时，所述导通高压发生器产生一个低电压加到回路上，此时通过检测导通采样电阻R3两端的电压来判断导线的通断：当待检测线束导通时，通过导通采样电阻R3的电流在一定的范围内，即导通采样电阻R3两端的电压超过第一预设电压值时，即可判断车辆布线是导通的；反之，如果导通采样电阻R3两端的电压值很小或者基本没有电压，则判断此时待检测线束处于断开状态。对导通采样电阻R3两端的电压采样通过位于计算机中的模拟信号采集卡完成。

整个选通开关中开关的数量，由被测量线束中线的数量决定，所有的开关状态都由可编程逻辑控制器来控制，可编程逻辑控制器的工作状态由计算机监控。通过数据采集卡将采集到的模拟信号转化成数字信号并传给计算机，在计算机中通过对数据处理与分析，得出试验结果，并进行数据记录与存储。

其中，所述步骤S3中通过检测所述绝缘耐压采样电阻（R2）两端的电压来判断待检测线束的绝缘性能是否达标具体包括：

检测所述绝缘耐压采样电阻（R2）两端的电压是否超过第二预设电压值，若是，则表示车辆布线的绝缘性能不达标；若否，则表示车辆布线的绝缘性能达标。

具体实现时，所述绝缘高压发生器产生一个低电压加到回路上，在选通开关与高压发生器之间串有保护电阻R1和绝缘耐压采样电阻R2，保护电阻R1是一个大阻值的保护电阻，在被检测被击穿的情况下起保护作用；绝缘耐压采样电阻R2是一个小阻值的测量电阻，试验时通过测量绝缘耐压采样电阻R2两端的电压判断出该回路的绝缘性能，当绝缘耐压采样电阻R2两端的电压很大时，说明通过X号线的电流大于第二预设电压值（该值可以配置）时，则车辆布线的绝缘电阻数值小于规定值，车辆布线的绝缘不合格；当绝缘耐压采样电阻R2两端的电压小于第二预设电压值时，则车辆布线的绝缘电阻大于规定值，可以认为车辆布线的的绝缘电阻试验合格。对绝缘耐压采样电阻R2两端的电压采样通过位于计算机中的模拟信号采集卡完成。

其中，所述步骤S4中通过检测所述绝缘耐压采样电阻（R2）两端的电压来判断待检测线束的耐压性能是否达标具体包括：

检测所述绝缘耐压采样电阻（R2）两端的电压是否超过第三预设电压值，若是，则表示车辆布线的耐压性能不达标；若否，则表示车辆布线的耐压性能达标。

具体实现时，所述绝缘高压发生器产生一个低电压加到回路上，在选通开关与高压发生器之间串有保护电阻R1和绝缘耐压采样电阻R2，保护电阻R1是一个大阻值的保护电阻，在被检测被击穿的情况下起保护作用；绝缘耐压采样电阻R2是一个小阻值的测量电阻，试验时通过测量绝缘耐压采样电阻R2两端的电压判断出该回路的耐压性能，当R2两端的电压很大时说明通过X号线的电流大于第三预设电压值（该值可以配置）时，可以认为车辆布线存在故障，其耐压性能不达标；当绝缘耐压采样电阻R2两端的电压小于第三预设电压值时，可以认为该车辆布线的耐压性能达标。对绝缘耐压采样电阻R2两端的电压采样通过位于计算机中的模拟信号采集卡完成。

相比于现有技术，本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置实现了快速、准确，一次插合即可完成导通、耐压、绝缘、瞬断等常规电性能参数的自动检测。彻底改变过去采用单参数测试仪（耐压测试仪、绝 缘电阻测试仪和接触电阻测试仪等），需多次插拔变换仪器和需多次变换二至三副测试工装的传统操作方法，大大提高了工作效率，特别适用于在线检测。

仪器能在测试前进行自检和环境检测，判断仪器和环境条件是否正常；仪器用于器件品质检验的可靠性高。

能将被检的插接件、线束及电路板等互连器件与仪器的记忆内存（样线）信息进行比较后自动作出合格与否的判断。便于操作人员掌握，不易出现差错。

仪器的能直观显示各种设置参数条件和检测结果。

仪器具有打印功能，仪器设有内置式打印机，能设置多种打印方式，自动打印检测结果，并可外接普通打印机。

综上，本实用新型车辆布线高压绝缘检测装置实现了高效、准确地对线束的通断、电阻、绝缘电阻、耐压等电气性能进行一次性检测，大大提高了工作效率，且操作简单、可靠性高。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种车辆布线高压绝缘检测装置，其特征在于，包括主机、连接于所述主机的可编程逻辑控制器、多个并联且通过接线排连接于待检测车辆的电子式高压发生器以及由多个高压继电器并联组成第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关，所述可编程逻辑控制器分别电连接于所述第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关，所述电子式高压发生器通过保护电阻R1连接于所述第一高压多道选通开关，所述电子式高压发生器通过绝缘耐压采样电阻R2接地，所述第二高压多道选通开关通过导通采样电阻R3接地。

2.根据权利要求1所述的车辆布线高压绝缘检测装置，其特征在于，所述第一高压多道选通开关及第二高压多道选通开关包括多个高压继电器，所述高压继电器为具有可开断接触点的干簧继电器。

3.根据权利要求2所述的车辆布线高压绝缘检测装置，其特征在于，所述电子式高压发生器至少包括导通高压发生器、绝缘高压发生器及耐压高压发生器。

4.根据权利要求3所述的车辆布线高压绝缘检测装置，其特征在于，所述导通高压发生器的导通电压为12V。

5.根据权利要求3所述的车辆布线高压绝缘检测装置，其特征在于，所述绝缘高压发生器的绝缘测试电压为100V。

6.根据权利要求3所述的车辆布线高压绝缘检测装置，其特征在于，所述耐压高压发生器的耐压测试电压为2000V。