CN210347884U - 一种直流电源模拟接地测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流电源模拟接地测试装置，装置包括盒体、设于盒体内部的测试电路，测试电路包括电压获取机构所在的第一电路，第一电路的第一端连接设于盒体外部的第一导体，第一导体可连接直流系统，第二端连接设于盒体外部的第二导体，第二导体可连接大地，电压获取机构的显示部显露在盒体外部。本实用新型通过设置第一电路，并令第一电路的第一端连接设于盒体外部的第一导体，第二端连接设于盒体外部的第二导体，且电压获取机构的显示部显露在盒体外部，使测试装置具有显示交流电压和直流电压的功能，测试人员无需再借助万用表，从而方便了测试人员观测。

Description

一种直流电源模拟接地测试装置

技术领域

本实用新型属于直流电源模拟接地测试装置领域，具体地说，涉及一种直流电源模拟接地测试装置。

背景技术

直流系统主要应用于电力系统中的发电厂、水电站、风电站、核电站和各类变电站，还有其它使用直流设备的用户(如配电站、石化、钢铁、电气化铁路、通讯系统等)。

就电力系统而言，直流系统是变电站非常重要的组成部分，它的主要任务就是给继电保护装置、断路器操作、各类信号回路提供电源。直流系统的正常运行与否，关系到继电保护及断路器能否正确动作，会影响变电站乃至整个电网的安全运行。随着电力系统自动化、计算机控制和电力电子技术的发展及实际现场运行和维护的需要，对直流系统安全性的要求也相应提高。而且，由于现场情况复杂，直流用电设备较多，直流系统发生接地的情况较多。为了保障设备的正常运行，按照相关规程的要求，需要定期对直流系统进行模拟接地测试来保障其功能正常。

当前应用于模拟接地试验的装置只是一只固定阻值的电阻，简单的将固定阻值的电阻接入直流电源系统正、负极和大地之间，不能调整电阻大小，试验人员手工对地后不能直观的显示对地电压，存在走错间隔误将交流当作直流来进行测试，无法判断试验接线是否良好，不仅效率低、测试不完整而且存在安全隐患。目前市场上还没有专用的直流系统模拟接地测试装置。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种直流电源模拟接地测试装置，以解决测试人员观测直流系统对地电压时操作较为繁琐的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种直流电源模拟接地测试装置，装置包括盒体、设于盒体内部的测试电路，测试电路包括电压获取机构所在的第一电路，第一电路的第一端连接设于盒体外部的第一导体，第一导体可连接直流系统，第二端连接设于盒体外部的第二导体，第二导体可连接大地，电压获取机构的显示部显露在盒体外部。

进一步地，电压获取机构包括设于第一电路上的第一保护电阻、两输入端与第一保护电阻串联的整流桥和与整流桥的两直流输出端连接形成回路的、构成电压获取机构显示部的磁电系电流表，其中，整流桥两输入端为交、直流共用，第一保护电阻既是量程电阻，又是第一电路的保护电阻，可有效保护整流桥内部短路故障。

进一步地，第一保护电阻为100千欧电阻；磁电系电流表为磁电系40微安电流表。

进一步地，测试电路还包括第一电阻和可调电阻串联的第二电路，第二电路和第一电路并联，第二电路的第一端连接第一导体，第二端连接第二导体，可调电阻的调节部显露在盒体外部；第一电阻为10千欧电阻；可调电阻为50千欧电位器。

进一步地，第二电路上还设有可保护第二电路的第二保护电阻；第二保护电阻为10千欧、1/16W电阻。

进一步地，第一电路上还设有通断第一电路的开关，开关的切换部显露在盒体外部，使装置可单独作为0～250V交、直流自适应电压检测表使用。

进一步地，测试电路还包括第一发光二极管和第二发光二极管反向并联并和第二电阻串联的第三电路，第三电路与第一电路并联，第三电路的第一端连接第一导体，第二端连接第二导体，第一发光二极管的发光部与第二发光二极管的发光部显露在盒体外部；第二电阻为330千欧电阻，使第一发光二极管和第二发光二极管不仅可作为带电显示，同时还作为交、直流电源类型、极性指示。

优选的，第一发光二极管与第二发光二极管异色。

进一步地，第三电路上还设有可保护第三电路的第三保护电阻；第三保护电阻为10千欧、1/16W电阻。

优选的，第三保护电阻与第二保护电阻为同一电阻。

进一步地，测试电路上还设有可保护第一电路和/或第二电路和/或第三电路的第四保护电阻。优选的，装置为笔式结构。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型通过设置第一电路，并令第一电路的第一端连接设于盒体外部的第一导体，第二端连接设于盒体外部的第二导体，且电压获取机构的显示部显露在盒体外部，使测试装置具有显示交流电压和直流电压的功能，测试人员无需再借助万用表，从而方便了测试人员观测。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1示出了本实用新型一实施例所提供的直流电源模拟接地测试装置的原理图；

图2示出了本实用新型一实施例所提供的正常时直流系统对地等效电路；

图3示出了本实用新型一实施例所提供的接地试验时直流系统对地等效电路；

图4示出了本实用新型一实施例所提供的故障时直流系统对地等效电路；

图5-6示出了本实用新型一实施例所提供的直流电源模拟接地测试装置的结构示意图。

图中：1-第一电路，2-第二电路，3-第三电路，4-盒体，5-第一导体，6-第二导体，7-电压获取机构的显示部，8-第一发光二极管的发光部，9-第二发光二极管的发光部，10-可调电阻的调节部，11-开关的切换部。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型的实施例介绍了一种直流电源模拟接地测试装置，装置包括盒体4、设于盒体4内部的测试电路，测试电路包括电压获取机构所在的第一电路1，第一电路1的第一端连接设于盒体4外部的第一导体5，第一导体5可连接直流系统，第二端连接设于盒体4外部的第二导体6，第二导体6可连接大地，电压获取机构的显示部7显露在盒体4外部。

本实用新型通过设置第一电路1，并令第一电路1的第一端连接设于盒体4外部的第一导体5，第二端连接设于盒体4外部的第二导体6，且电压获取机构的显示部7显露在盒体4外部，使测试装置具有显示交流电压和直流电压的功能，测试人员无需再借助万用表，从而方便了测试人员观测。

实施例一

如图1所示，本实施例中，电压获取机构包括设于第一电路1上的第一保护电阻、两输入端与第一保护电阻串联的整流桥AB和与整流桥AB的两直流输出端连接形成回路的、构成电压获取机构显示部的磁电系电流表G，其中，整流桥两输入端为交、直流共用，第一保护电阻既是量程电阻，又是第一电路1的保护电阻，可有效保护整流桥内部短路故障。

具体地，原理图中1部分是电压测量电路。该电压测量电路不同于直流档、交流档位的电压测量电路，其能够直接测量交流电压和直流电压，并且直流电压测量输入无需考虑正负极性。本实用新型通过上述设置使装置能够测量和显示交流或直流对地及相间电压值，还可以测试和判断出实验过程及非实验时中是否出现了与测试点(或试验点)同极或对应极接地故障。

优选的，第一保护电阻Fa为100千欧电阻；磁电系电流表G为磁电系40微安电流表。

具体地，原理图中1部分的Fa为电压测量回路量程电阻。该电阻元件采用1/16W保护电阻，在装置工作状态下的一定时间内，如果出现超量程、接地故障或整流模块AB内整流二极管短路时其能够自动熔断，切断电压测量回路以实现对电压测量电路的保护功能。

实施例二

如图1所示，本实施例与上述实施例一的区别在于，测试电路还包括第一电阻F1和可调电阻串联的第二电路2，第二电路2和第一电路1并联，第二电路2的第一端连接第一导体5，第二端连接第二导体6，可调电阻的调节部10显露在盒体4外部；第一电阻F1为10千欧电阻；可调电阻为50千欧电位器。

优选的，第二电路2上还设有可保护第二电路2的第二保护电阻Fb；第二保护电阻Fb为10千欧、1/16W电阻。

具体地、原理图中2部分是直流模拟接地试验电路，使装置具有直流模拟接地测试验电功能。其中，采用1/16W保护电阻Fb实现该电路保护功能，在试验中若发生另外一极纯接地故障时其可熔断，切断试验电路。另外，可以根据不同厂家、不同试验标准和要求的需要通过50K电位器进行试验的接地电阻值调整，使直流系统模拟接地测试范围可调，能够满足不同厂家、不同电路标准和要求的需要进行调整。

进一步优选的，第一电路1上还设有通断第一电路1的开关K，开关K的切换部11显露在盒体4外部，使装置可单独作为0～250V交、直流自适应电压检测表使用。

具体地，原理图中开关K为切换开关。该开关实现电压检测功能与接地试验功能的切换。在试验前将K切换至电压检测功能端(原理图中单独设置的接线端子)，检测系统接线端是否正确，确认正确后将K切换至接地试验功能端(原理图中连接电路的接线端子)进行试验。这样省去了频繁更换仪器的工作，节约了时间，简化了操作步骤，避免的误操作，保证了试验人员和设备的安全。

实施例三

如图1所示，本实施例与上述实施例一、二的区别在于，测试电路还包括第一发光二极管D1和第二发光二极管D2反向并联并和第二电阻F2串联的第三电路3，第三电路3与第一电路1并联，第三电路3的第一端连接第一导体5，第二端连接第二导体6，第一发光二极管D1的发光部8与第二发光二极管D2的发光部9显露在盒体4外部；第二电阻F2为330千欧电阻，使第一发光二极管D1和第二发光二极管D2不仅可作为带电显示，同时还作为交、直流电源类型、极性指示。

具体地，原理图中3部分是交、直流电压识别指示电路，使装置具有(交直流低压电路)验电功能。该电路可以自动识别交、直流电源类型及直流输入端的极性。本实用新型通过上述设置能够自动识别被测电路的性质(是交流还是直流)，如果是直流可以指示出接地极性(正极或负极)。具体通过指示灯来实现(第一发光二极管D1的发光部8亮为正极，第二发光二极管D2的发光部9亮为负极，第一发光二极管D1的发光部8和第二发光二极管D2的发光部9均亮为交流电路)，还能够判断试验接线是否良好，具体通过第一发光二极管D1的发光部8、第二发光二极管D2的发光部9是否发光进行判断。

优选的，第一发光二极管D1与第二发光二极管D2异色。如，第一发光二极管D1为红色，第二发光二极管D2异色为绿色。

更优选的，第三电路3上还设有可保护第三电路3的第三保护电阻；第三保护电阻为10千欧、1/16W电阻。

进一步优选的，第三保护电阻与第二保护电阻Fb为同一电阻。具体地，第二保护电阻Fb为第二电路2上最上游的部件，第三电路3的第一端连接第二保护电阻Fb和与第二保护电阻Fb相邻的、设于第二保护电阻Fb下游的部件之间的第一电路1，第二端连接第二导体6，使第二保护电阻Fb和第三保护电阻为同一电阻。

实施例四

如图1所示，本实施例与上述实施例一至三的区别在于，测试电路上还设有可保护第一电路1和/或第二电路2和/或第三电路3的第四保护电阻FU。第四保护电阻FU为熔断器。

具体地，原理图中FU为总电路保险。本实用新型通过上述设置使装置具有保护功能，在被测电路过电压情况下，保护电阻会熔断，以保护装置和被测电路。

其中，第一电路1、第二电路2和第三电路3经同一连接电路连接第一导体5，第四保护电阻FU设于上述连接电路上。

实施例五

如图5-6所示，本实施例与上述实施例一至四的区别在于，装置为笔式结构。

具体地，盒体4为长条状，盒体4第一端端面上设有安装孔，第二端端面上设有连接孔，连接孔内部套设有连接筒，连接筒第一端与连接孔外侧外周面相持平，第二端延伸至盒体4内部，以连接电路，且连通筒固定设置；第一导体5为与盒体4同向延伸的杆，第一导体5第一端自由设置于盒体4外部，第二端自安装孔穿入至盒体4内部，以连接电路，且第一导体5固定设置；第二导体6为两端分别具有插接结构的线，其中一个插接结构插入至连接筒中并固定，以经连接筒连接电路。其中，盒体横向设置时，其由上下设置且开口相对设置的第一凹腔和第二凹腔对接而成，安装孔由第一凹腔开口第一端的第一缺口和第二凹腔开口第一端的第二缺口对接而成，连接孔由第一凹腔开口第二端的第三缺口和第二凹腔开口第二端的第四缺口对接而成。

本实用新型通过上述设置使装置本身无需电源(电池或外接电源)，减少维护量，体积小，携带和使用便捷。

在实用新型直流电源模拟接地测试装置时进行了如下实验：

原理图中保护电阻F2(电阻值10千欧姆)的作用：当我们在对正极进行试验时，当负极出现接地故障并且阻值低于一定数值时，F1就会熔断，对设备起到保护作用。

原理图中保护电阻F2(电阻值10千欧姆)的功率如何选择：

如图2-4所示，通过多年的直流模拟接地试验测试，以20kΩ做接地试验，测量的接地电流小于2mA。我们以1/16瓦保护电阻来计算。

其额定电流I＝(1/16)W/10000Ω＝2.5mA

因为保护电阻熔断条件是达到其额定功率的9倍，换算过来也就是达到其额定电流的3倍，即2.5×3＝7.5mA，20kΩ+R接地＝220V/0.0075A，得出R接地＝9333Ω

即求得：F1选用1/16瓦的保护电阻，当某一极做模拟接地试验时，如果在另一极发生对地绝缘小于9000Ω接地故障时，F1会熔断，对设备起到保护作用。

在直流系统对地等效电路上分析，试验笔在电压检测模式下，正、负极对电压应为110V(现场标准仪器实测：电压115V，本试验笔指示110V)考虑到多功能直流模拟接地试验笔中磁电系40微安电流表G的灵敏度及误差，所以在电压检测模式下把直流系统正常工作指示(绿色)区间设定为75V～125V，75V以下为与测试点同极性出现接地故障(黄色)区间，125V以上是与测试点相反的极性出现接地故障(红色)区间。

试验笔在直流系统接地试验模式时，按直流系统对地等效电路上分析电压应远小于110V而通过现场标准仪器实测：电压45V，本试验笔指示40V，考滤到现场直流电压值的波动及试验笔中磁电系40微安电流表G的灵敏度及误差，因此在接地试模式下确定直流系统正常工作指示(绿色)区间设为25V～75V，25V以下为与测试点同极性出现接地故障(黄色)区间，75V以上是与测试点相反的极性出现接地故障(红色)区间。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：装置包括盒体、设于盒体内部的测试电路，测试电路包括电压获取机构所在的第一电路，第一电路的第一端连接设于盒体外部的第一导体，第一导体可连接直流系统，第二端连接设于盒体外部的第二导体，第二导体可连接大地，电压获取机构的显示部显露在盒体外部。

2.根据权利要求1所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：电压获取机构包括设于第一电路上的第一保护电阻、两输入端与第一保护电阻串联的整流桥和与整流桥的两直流输出端连接形成回路的、构成电压获取机构显示部的磁电系电流表。

3.根据权利要求2所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：第一保护电阻为100千欧电阻；磁电系电流表为磁电系40微安电流表。

4.根据权利要求1所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：测试电路还包括第一电阻和可调电阻串联的第二电路，第二电路和第一电路并联，第二电路的第一端连接第一导体，第二端连接第二导体，可调电阻的调节部显露在盒体外部；第一电阻为10千欧电阻；可调电阻为50千欧电位器。

5.根据权利要求4所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：第二电路上还设有可保护第二电路的第二保护电阻；第二保护电阻为10千欧、1/16W电阻。

6.根据权利要求4所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：第一电路上还设有通断第一电路的开关，开关的切换部显露在盒体外部。

7.根据权利要求1所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：测试电路还包括第一发光二极管和第二发光二极管反向并联并和第二电阻串联的第三电路，第三电路与第一电路并联，第三电路的第一端连接第一导体，第二端连接第二导体，第一发光二极管的发光部与第二发光二极管的发光部显露在盒体外部；第二电阻为330千欧电阻。

8.根据权利要求7所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：第三电路上还设有可保护第三电路的第三保护电阻。

9.根据权利要求8所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：第三保护电阻为10千欧、1/16W电阻。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种直流电源模拟接地测试装置，其特征在于：测试电路上还设有可保护第一电路和/或第二电路和/或第三电路的第四保护电阻。

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