CN211554217U - 海上平台it系统绝缘监测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海上平台IT系统绝缘监测电路，在三相母排的任意一相电源上连接指针式绝缘电阻表的一个接线端，指针式绝缘电阻表的另一接线端反接二极管后与限流电阻R1的一端连接，限流电阻R1的另一端串接采样电阻R2后接地，限流电阻R1的高电平端经过继电器开关K1接直流电源VCC，采样电阻R2的高电平端经过继电器开关K2接AD转换模块的输入端，AD转换模块接处理器，处理器连接继电器开关K1和K2的驱动电路，在处理器上还连接有报警模块。该电路既能提供直流注入母排电源，利用直流注入法实现绝缘在线监测，又能通过采样电阻获取正向直流电压干扰，给予报警或提示，还能通过二极管实现屏蔽反向直流电压干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及绝缘监测技术领域，更具体地说，涉及一种海上平台IT系统绝缘监测电路。
背景技术
IT系统是根据国际标准IEC60364区分出的三类不同的接地系统之一，IT系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接，因此对其系统的绝缘监测尤为重要。
现有的海上平台监测系统通常采用直流注入法的绝缘监测原理对平台低压母排进行对地绝缘监测，主要包括绝缘监测仪和绝缘指针表两个部分，绝缘指针表平时基本处于1MΩ左右的指针位置，在海上平台的潮湿环境中属于较为常见的数值，但是在日常维护巡检的过程中偶尔也会出现异常现象，维护人员难以直接根据绝缘监测仪分析指针异常的原因，无法直接判别是否因为系统直流干扰而造成绝缘监测异常，从而导致误操作或误处理的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种海上平台IT系统绝缘监测电路，既能满足绝缘电阻测量，又能获取系统正向直流干扰信号和直接屏蔽反向直流干扰信号，避免因为系统直流干扰引起绝缘监测仪异常而进行错误操作或错误处理。
为实现上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案如下：
一种海上平台IT系统绝缘监测电路，其关键在于，包括连接在发电机输出端的三相母排，在所述三相母排的任意一相电源上连接指针式绝缘电阻表的一个接线端，所述指针式绝缘电阻表的另一接线端反接二极管后与限流电阻R1的一端连接，所述限流电阻R1的另一端串接采样电阻R2后接地，所述限流电阻R1的高电平端经过继电器开关K1接直流电源VCC，所述采样电阻R2的高电平端经过继电器开关K2接AD转换模块的输入端，所述AD转换模块的输出端接处理器，所述处理器的输出端连接所述继电器开关K1和所述继电器开关K2的驱动电路，在所述处理器上还连接有报警模块。
可选地，所述处理器、所述继电器开关K1的驱动电路以及所述继电器开关K2的驱动电路均由所述直流电源VCC供电，所述直流电源VCC由直流稳压模块输出，在所述直流稳压模块的输入端设置有变压器和整流桥，所述变压器从所述三相母排中的任意两相电源上取电，经过变压器降压后由所述整流桥整流，整流后的直流电源经过所述直流稳压模块后生成稳定的直流电源VCC。
可选地，系统还包括发电机AVR采样电路，所述发电机AVR采样电路通过隔离变压器与所述三相母排连接。
可选地，所述继电器开关K1的驱动电路包括电阻R3、电阻R4和三极管Q1，控制器的一个输出端通过电阻R3连接所述三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极经过电子R4接地，三极管Q1的集电极和所述直流电源VCC之间接所述继电器开关K1的驱动线圈，控制器通过控制三极管Q1的通断改变继电器开关K1的状态；
所述继电器开关K2的驱动电路包括电阻R5、电阻R6和三极管Q2，控制器的一个输出端通过电阻R5连接所述三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极经过电子R6接地，三极管Q2的集电极和所述直流电源VCC之间接所述继电器开关K2的驱动线圈，控制器通过控制三极管Q2的通断改变继电器开关K2的状态。
本实用新型的显著效果是：
本实用新型提供的海上平台IT系统绝缘监测电路，既能提供直流注入母排电源，利用直流注入法实现海上平台IT系统绝缘在线监测，又能通过采样电阻获取正向直流电压干扰，给予报警或提示，避免维护人员因为系统干扰直流电压造成绝缘监测异常而引起的误处理，还能通过二极管实现屏蔽反向直流电压干扰。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实施例提供一种海上平台IT系统绝缘监测电路，如图1所示，发电机输出A、B、C三相电源，通过三相母排为负载供电，在所述三相母排的低压母排(C相)上连接指针式绝缘电阻表的一个接线端，图中R0表示指针式绝缘电阻表的等效内阻，所述指针式绝缘电阻表的另一接线端反接二极管后与限流电阻R1的一端连接，所述限流电阻R1的另一端串接采样电阻R2后接地，所述限流电阻R1的高电平端经过继电器开关K1接直流电源VCC，所述采样电阻R2的高电平端经过继电器开关K2接AD转换模块的输入端，所述AD转换模块的输出端接处理器(图中所示CPU)，所述处理器的输出端连接所述继电器开关K1和所述继电器开关K2的驱动电路，在所述处理器上还连接有报警模块。
从图中可以看出，所述处理器、所述继电器开关K1的驱动电路以及所述继电器开关K2的驱动电路均由所述直流电源VCC供电，所述直流电源VCC由直流稳压模块输出，在所述直流稳压模块的输入端设置有变压器和整流桥，所述变压器从所述三相母排中的任意两相电源上取电，经过变压器降压后由所述整流桥整流，整流后的直流电源经过所述直流稳压模块后生成稳定的直流电源VCC。
具体实施时，系统中常常配置有发电机AVR采样电路，为了避免该AVR采样电路产生直流电压干扰，所述发电机AVR采样电路通过隔离变压器与所述三相母排连接。
为了便于继电器开关的控制，所述继电器开关K1的驱动电路包括电阻R3、电阻R4和三极管Q1，控制器的一个输出端通过电阻R3连接所述三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极经过电子R4接地，三极管Q1的集电极和所述直流电源VCC之间接所述继电器开关K1的驱动线圈，控制器通过控制三极管Q1的通断改变继电器开关K1的状态；
所述继电器开关K2的驱动电路包括电阻R5、电阻R6和三极管Q2，控制器的一个输出端通过电阻R5连接所述三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极经过电子R6接地，三极管Q2的集电极和所述直流电源VCC之间接所述继电器开关K2的驱动线圈，控制器通过控制三极管Q2的通断改变继电器开关K2的状态。
基于直流注入法进行绝缘监测，待测量的对地绝缘电阻等效为电路中标示的对地电阻，在继电器开关K1闭合时，直流电源VCC可以通过二极管、指针式绝缘电阻表和对地电阻构成闭合回路，当它的值小于我们的设定值时(例如0.05兆欧)时，我们就要查找母排上的哪个设备出现了低绝缘，从而及时排除和处理。在大系统中，由于母排是金属导体，平台大地也是全金属的，所以等效电路中存在多个电容，可以近似为分布电容，容值很小。
基于本实施例提供的海上平台IT系统绝缘监测电路，在继电器开关K1闭合，继电器开关K2断开时，直流电源VCC注入低压母排，通过指针式绝缘电阻表可以实现系统绝缘监测。具体而言，由于指针表在电路中属于串联，流经其内阻的电流方向始终为固定的方向，即是绝缘监测仪给出的直流源方向，当低压母排上产生了一个与绝缘监测仪相反方向的干扰直流源时，根据电路的叠加定理可以判断，绝缘监测仪作用下的电流将会被抵消，当干扰直流源的作用远大于绝缘监测仪时，流经指针表的电流方向将发生反转，即会产生绝缘指针表反偏的故障现象，这就导致原本设计的直流注入法被其他直流源干扰，导致测量数据错误，本电路中的二极管可以直接防止反向直流干扰电压影响绝缘电阻的测量。
当继电器开关K1断开，继电器开关K2闭合时，由于系统直流正向干扰在采样电阻R2上会产生采样电压，通过AD转换后由处理器可以直接获取数字信号，当其超过预设的阈值，可以证明其存在正向直流电压干扰，从而控制报警模块发出报警信息，比如蜂鸣器报警，灯光报警等，处理器通过控制三极管Q1和三极管Q2可以改变各个继电器开关的工作状态，系统控制更加方便，综上可以看出，本实施例提供的电路既能提供直流注入母排电源，利用直流注入法实现绝缘在线监测，又能通过采样电阻获取正向直流电压干扰，给予报警或提示，还能通过二极管实现屏蔽反向直流电压干扰，避免维护人员因为系统干扰直流电压造成绝缘监测异常而引起的误处理。
最后需要说明的是，上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (4)
1.一种海上平台IT系统绝缘监测电路，其特征在于，包括连接在发电机输出端的三相母排，在所述三相母排的任意一相电源上连接指针式绝缘电阻表的一个接线端，所述指针式绝缘电阻表的另一接线端反接二极管后与限流电阻R1的一端连接，所述限流电阻R1的另一端串接采样电阻R2后接地，所述限流电阻R1的高电平端经过继电器开关K1接直流电源VCC，所述采样电阻R2的高电平端经过继电器开关K2接AD转换模块的输入端，所述AD转换模块的输出端接处理器，所述处理器的输出端连接所述继电器开关K1和所述继电器开关K2的驱动电路，在所述处理器上还连接有报警模块。
2.根据权利要求1所述的海上平台IT系统绝缘监测电路，其特征在于，所述处理器、所述继电器开关K1的驱动电路以及所述继电器开关K2的驱动电路均由所述直流电源VCC供电，所述直流电源VCC由直流稳压模块输出，在所述直流稳压模块的输入端设置有变压器和整流桥，所述变压器从所述三相母排中的任意两相电源上取电，经过变压器降压后由所述整流桥整流，整流后的直流电源经过所述直流稳压模块后生成稳定的直流电源VCC。
3.根据权利要求1所述的海上平台IT系统绝缘监测电路，其特征在于，还包括发电机AVR采样电路，所述发电机AVR采样电路通过隔离变压器与所述三相母排连接。
4.根据权利要求1所述的海上平台IT系统绝缘监测电路，其特征在于，所述继电器开关K1的驱动电路包括电阻R3、电阻R4和三极管Q1，控制器的一个输出端通过电阻R3连接所述三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极经过电子R4接地，三极管Q1的集电极和所述直流电源VCC之间接所述继电器开关K1的驱动线圈，控制器通过控制三极管Q1的通断改变继电器开关K1的状态；
所述继电器开关K2的驱动电路包括电阻R5、电阻R6和三极管Q2，控制器的一个输出端通过电阻R5连接所述三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极经过电子R6接地，三极管Q2的集电极和所述直流电源VCC之间接所述继电器开关K2的驱动线圈，控制器通过控制三极管Q2的通断改变继电器开关K2的状态。
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