CN212229131U - 一种直流系统试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流系统试验装置，包括装置本体，装置本体设有电压输入端和接地端，装置本体包括电路切换单元、交流转换模块、可调电阻单元、处理模块和显示单元，电路切换单元串接于电压输入端和交流转换模块之间，电路切换单元设有第一输出端和第二输出端，交流转换模块的输入端和第一输出端连接，可调电阻单元串接于第二输出端和接地端之间，处理模块的输入端和第二输出端、交流转换模块的输出端分别连接，处理模块的输出端和显示单元的输入端连接。本实用新型的装置在模拟接地时可以精确的校验直流系统接地电阻告警值，并且不会损坏直流系统，还能够测量窜入直流系统交流电压。

Description

一种直流系统试验装置

技术领域

本实用新型涉及直流系统检测领域，尤其涉及一种直流系统试验装置。

背景技术

直流系统为发电厂、变电站的开关操作、信号装置、继电保护装置、远动装置、自动装置、通信设备、事故照明、直流油泵、交流不间断电源装置等设备供电，而直流接地危害大，当直流系统出现两点接地，或交流电压窜入直流系统时除可能造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动外，还可能造成直流保险熔断，使保护及自动装罝、控制回路失去电源，更有甚者可能将某些继电器短接，不能动作跳闸致，使越级跳闸，造成事故扩大。

目前直流系统都具备直流接地告警功能，并且对接地电阻做了明确要求，但是在实际工作中，并没有对直流接地电阻告警值进行校验，此外，在日常维护中经常需要对直流系统模拟直流接地故障，以检查监控中心是否能够正常监测直流系统接地故障，而在模拟直流接地故障时并没有便捷的仪器，操作方法也不规范，模拟时常采用万用表电阻档串接于直流系统一极与地之间，这种试验方法往往会引起直流系统对地电压的大幅波动，容易造成直流系统故障。此外，对于2012年以前投运的直流系统不具备交流电压窜入直流检测与告警功能，常规的万用表也无法测量窜入直流系统的交流电压。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种在模拟接地时可以精确的校验直流系统接地电阻告警值，并且不会损坏直流系统，还能够测量窜入直流系统交流电压的直流系统试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种直流系统试验装置，包括装置本体，所述装置本体设有电压输入端和接地端，所述装置本体包括电路切换单元、交流转换模块、可调电阻单元、处理模块和显示单元，所述电路切换单元串接于电压输入端和交流转换模块之间，所述电路切换单元设有第一输出端和第二输出端，所述交流转换模块的输入端和第一输出端连接，所述可调电阻单元串接于第二输出端和接地端之间，所述处理模块的输入端和第二输出端、交流转换模块的输出端分别连接，所述处理模块的输出端和显示单元的输入端连接。

优选的，所述电路切换单元为转换开关，所述转换开关设有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端对应第一输出端，所述第二输入端对应第二输出端，所述第一输入端、第二输入端分别和电压输入端连接。

优选的，所述转换开关还设有第三输入端和第三输出端，所述第三输入端对应第三输出端，所述装置本体还包括电阻测量单元和电池，所述第三输出端和可调电阻单元连接，所述第三输入端和电池连接，所述电阻测量单元的输出端和处理模块的输入端连接。

优选的，所述交流转换模块包括滤波单元和交直流转换单元，所述处理模块包括采集单元和处理器单元，所述滤波单元、交直流转换单元、电压采集单元、处理器单元依次连接，所述滤波单元的输入端和电路切换单元的第一输出端连接，所述处理器单元的输出端和显示单元的输入端连接。

优选的，所述可调电阻单元为滑动变阻器。

优选的，所述电压输入端和接地端分别设有连接线，所述连接线的一端为鳄鱼夹。

优选的，所述电压输入端和接地端分别设有插口，所述鳄鱼夹的根部也设有插口，所述连接线的两端分别设有与插口匹配的插头。

优选的，所述装置本体还包括用于手持的壳体，所述电路切换单元、交流转换模块、可调电阻单元、处理模块和显示单元分别设置于壳体内。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1. 本实用新型采用可调电阻单元，可调电阻单元可以模拟直流系统接地电阻，实现在模拟接地故障试验时对直流接地电阻告警值进行校验，同时，在模拟接地故障试验时可调电阻单元串接至直流系统，使得直流系统作为输出端的正极或负极对地电压偏差较小，避免现有万用表模拟接地故障试验时造成直流系统电压大幅波动。

2. 本实用新型采用的电路切换单元进行工作电路的切换，操作人员可根据实际需求切换工作电路，分别实现模拟直流接地故障操作和窜入直流系统交流电压的测量。

附图说明

图1为本实用新型实施例的第一种电气原理图。

图2为本实用新型实施例的第二种电气原理图。

图3为本实用新型实施例的连接线结构图。

图4为本实用新型实施例的装置本体外部结构图。

图例说明：1-装置本体；11电路切换单元；12-交流转换模块；13-可调电阻单元；14-处理模块；15-显示单元；16-电阻测量单元；17-电池；18-壳体；2-连接线；21-鳄鱼夹；22-插头。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，本实用新型的直流系统试验装置，包括装置本体1，装置本体1设有电压输入端和接地端，装置本体1包括电路切换单元11、交流转换模块12、可调电阻单元13、处理模块14和显示单元15，电路切换单元11串接于电压输入端和交流转换模块12之间，电路切换单元11设有第一输出端和第二输出端，交流转换模块12的输入端和第一输出端连接，可调电阻单元13串接于第二输出端和接地端之间，处理模块14的输入端和第二输出端、交流转换模块12的输出端分别连接，处理模块14的输出端和显示单元15的输入端连接。

本实施例的可调电阻单元13可以模拟直流系统接地电阻，使得本实施例的试验装置可以实现在模拟接地故障试验时对直流接地电阻告警值进行校验，同时，在模拟接地故障试验时可调电阻单元13串接至直流系统，使得直流系统作为输出端的正极或负极对地电压偏差较小，避免现有万用表模拟接地故障试验时造成直流系统电压大幅波动。

同时，本实用新型采用的电路切换单元11进行工作电路的切换，电路切换单元11设有第一输出端和第二输出端，交流转换模块12的输入端和第一输出端连接，处理模块14的输入端和第二输出端、交流转换模块12的输出端分别连接，当直流系统输出电压通过电路切换单元11从第一输出端输出时可实现交流电压的测量，当直流系统输出电压通过电路切换单元11从第二输出端输出时可实现直流电压的测量，操作人员可根据实际需求切换工作电路，分别实现模拟直流接地故障操作和窜入直流系统交流电压的测量。

如图1和图2所示，本实施例中，交流转换模块12包括滤波单元121和交直流转换单元122，滤波单元121用于将窜入直流系统交流电压中的直流分量滤除，本实施例中交直流转换单元122为AC/DC转换器，用于将交流电压转换为直流电压。本实施例中，处理模块14包括采集单元141和处理器单元142，本实施例的采集单元141为AD转换器，用于将直流电压进一步转换为处理器单元142能接受的电压信号。滤波单元121、交直流转换单元122、电压采集单元141、处理器单元142依次连接，滤波单元121的输入端和电路切换单元11的第一输出端连接，处理器单元142的输出端和显示单元15的输入端连接，通过上述各单元的处理，窜入直流系统交流电压的电压值通过显示单元15进行显示。

本实施例中，显示单元15为数字显示器，成本较低并可以直接显示电压的值。

本实施例中，可调电阻单元13为滑动变阻器，滑动变阻器上具有一个电阻调节旋钮以及一个电阻刻度盘，便于操作人员将滑动变阻器的阻值调整至与被测试的直流系统接地电阻告警值一致。

如图1和图2所示，为得到精确电阻值并便于操作人员观察调整后的可调电阻单元13的电阻，装置本体1还包括电阻测量单元16和电池17，电池17和可调电阻单元13的输入端连接，可调电阻单元13的输出端和电阻测量单元16的输入端连接，电阻测量单元16的输出端和处理模块14的输入端连接，本实施例的电阻测量单元16采用Ω/U转换器，可以获得与阻值成正比的电压并输出至处理模块14进行处理，并在显示单元15观察可调电阻单元13电阻值。

本实施例的电路切换单元11包括但不限于开关组、转换开关等，具体为：

如图1所示，采用开关组时，电路切换单元11包括第一开关、第二开关和第三开关，第一开关的输入端为第一输入端，第二开关的输入端为第二输入端，第三开关的输入端为第三输入端，第一开关的输出端为第一输出端，第二开关的输出端为第二输出端，第三开关的输出端为第三输出端，第一开关和第二开关的输入端分别和电压输入端连接，第三开关串接于电池17和可调电阻单元13之间，一个开关闭合时其余开关需保持断开以实现工作电路的切换；

如图2所示，采用转换开关时，转换开关还设有第一输入端、第二输入端、第三输入端以及第三输出端，第一输入端、第二输入端分别和电压输入端连接，第一输入端对应第一输出端，第二输入端对应第二输出端，第三输入端对应第三输出端，第三输出端和可调电阻单元13连接，第三输入端和电池17连接，通过选择不同档位实现工作电路的切换。

本实施例中将第一输入端标记为交流档，将第二输入端标记为直流档，第三输入端标记为电阻档，选择交流档时，第一输入端和第一输出端接通，可以进行窜入直流系统交流电压的测量，选择直流档时，第二输入端和第二输出端接通，可以进行模拟直流接地故障操作，选择电阻档时，第三输入端和第三输出端接通，可以显示可调电阻单元13电阻值。

由于Ω/U转换器、AD转换器、处理器单元142以及数字显示器均需要在供电端外接电源，可以为外部直流电源或电池，本实施例中，电池17和处理模块14、显示单元15、电阻测量单元16的供电端连接。

如图1至图3所示，本实施例中，为便于操作人员接线，装置本体1的电压输入端和接地端分别设有连接线2，连接线2的一端为鳄鱼夹21。

如图3所示，实施例的连接线2可拆卸的安装于装置本体1的电压输入端和接地端，电压输入端和接地端分别设有插口，鳄鱼夹21的根部也设有插口，连接线2的两端分别设有与插口匹配的插头22。采用可拆卸设计，当连接线2或鳄鱼夹21损坏时，可以将对应部分进行替换，而不需要整体替换，降低了维护成本。

如图4所示，为实现本实施例的装置的便携，装置本体1还包括用于手持的壳体18，电路切换单元11、交流转换模块12、可调电阻单元13、处理模块14和显示单元15分别设置于壳体18内，同时壳体18上开设有与电压输入端及接地端的插口分别一一对应的通孔，使得连接线2可以穿过通孔预电压输入端及接地端连接或拆卸。

如图1和图2所示，本实施例的直流系统试验装置在校验接地电阻设定值与模拟直流接地故障操作时，操作人员检查直流系统上接地电阻设定值后，将电路切换单元11调至电阻档，再调节可调电阻单元13直至显示单元15显示的电阻值与接地电阻设定值大小一样，然后将电路切换单元11调至直流档，将装置本体1的电压输入端通过连接线2连接直流系统正（或负）极，将装置本体1的接地端通过连接线2连接大地，验证此时直流系统是否发直流接地告警信号。本实施例的直流系统试验装置在测量窜入直流系统交流电压时，操作人员将电路切换单元11调至交流档，然后将装置本体1的电压输入端通过连接线2连接直流系统正（或负）极，将装置本体1的接地端通过连接线2连接大地，显示单元15显示的电压值即为窜入直流系统的交流电压值。

上述只是本实用新型的较佳实施例，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。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种直流系统试验装置，其特征在于，包括装置本体（1），所述装置本体（1）设有电压输入端和接地端，所述装置本体（1）包括电路切换单元（11）、交流转换模块（12）、可调电阻单元（13）、处理模块（14）和显示单元（15），所述电路切换单元（11）串接于电压输入端和交流转换模块（12）之间，所述电路切换单元（11）设有第一输出端和第二输出端，所述交流转换模块（12）的输入端和第一输出端连接，所述可调电阻单元（13）串接于第二输出端和接地端之间，所述处理模块（14）的输入端和第二输出端、交流转换模块（12）的输出端分别连接，所述处理模块（14）的输出端和显示单元（15）的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述电路切换单元（11）为转换开关，所述转换开关设有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端对应第一输出端，所述第二输入端对应第二输出端，所述第一输入端、第二输入端分别和电压输入端连接。

3.根据权利要求2所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述转换开关还设有第三输入端和第三输出端，所述第三输入端对应第三输出端，所述装置本体（1）还包括电阻测量单元（16）和电池（17），所述第三输出端和可调电阻单元（13）连接，所述第三输入端和电池（17）连接，所述电阻测量单元（16）的输出端和处理模块（14）的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述交流转换模块（12）包括滤波单元（121）和交直流转换单元（122），所述处理模块（14）包括采集单元（141）和处理器单元（142），所述滤波单元（121）、交直流转换单元（122）、电压采集单元（141）、处理器单元（142）依次连接，所述滤波单元（121）的输入端和电路切换单元（11）的第一输出端连接，所述处理器单元（142）的输出端和显示单元（15）的输入端连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述可调电阻单元（13）为滑动变阻器。

6.根据权利要求1-4任一所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述电压输入端和接地端分别设有连接线（2），所述连接线（2）的一端为鳄鱼夹（21）。

7.根据权利要求6所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述电压输入端和接地端分别设有插口，所述鳄鱼夹（21）的根部也设有插口，所述连接线（2）的两端分别设有与插口匹配的插头（22）。

8.根据权利要求1-4任一所述的直流系统试验装置，其特征在于，所述装置本体（1）还包括用于手持的壳体（18），所述电路切换单元（11）、交流转换模块（12）、可调电阻单元（13）、处理模块（14）和显示单元（15）分别设置于壳体（18）内。

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