CN213210348U - 一种煤矿直流系统绝缘检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿直流系统绝缘检测装置，其特征在于：包括移动电源、直流电压变换器和磁通门传感器，所述移动电源与直流电压变化器的输入端电连接，所述直流电压变换器的输出端正极与磁通门传感器的正极接口电连接，所述直流电压变换器的输出端负极与磁通门传感器的负极接口电连接，所述直流电压变换器的输出端接地接口与磁通门传感器的接地接口电连接，所述磁通门传感器的信号接口与接地接口之间串联有电压表，所述磁通门传感器为开口式磁通门传感器，所述接地接口为直流电压变换器的输出端接地接口或磁通门传感器的接地接口中的任意一个，具有缩短了查找直流系统出现绝缘故障的支路所需的时间，具有良好的安全效益。

Description

一种煤矿直流系统绝缘检测装置

技术领域

本实用新型属于煤矿供电技术领域，具体涉及一种煤矿直流系统绝缘检测装置。

背景技术

由于煤矿生产的特殊性，其生产现场一般都处于地下，而且通风、排水、瓦斯监测、掘进、煤炭输送、人员进出等各项工作都依赖于煤矿电力系统，煤矿供电系统出现任何小异常都可能会造成较大的影响，进而导致安全问题，造成重大的人员以及经济损失，因此在对煤矿供电系统进行任何检测时都要避免对干路、支路的正常供电造成干扰或者影响，需要能够迅速准确地查找到故障线路。同时由于煤矿选址通常都处于远离城市甚至自然环境恶劣的山区之中，因此煤矿供电系统所处的工作环境也比较复杂，一些精度较高、复杂程度高、体积较大的设备由于对工作环境要求高、维护成本高以及对运行维护人员的技术水平要求较高，多数都适用于大型民用供电系统而不适合用于煤矿供电技术领域。

直流系统作为煤矿供电系统的主要组成部分，其运行状况的好坏直接影响到煤矿生产的安全稳定运行，绝缘破损造成的支路接地是煤矿直流系统最常见的故障，支路发生接地，可能使设备产生误动，造成不良后果，所以支路接地故障一旦发生，就必须及时进行维修，因此对直流系统的绝缘状态进行检测对于煤矿安全生产具有重要的意义。现有大型煤矿多数为具有长期开采历史的矿井，因此煤矿供电系统以及部分变电站建站时间较长，直流系统绝缘状况较差，容易出现故障，出现故障时需要短时间内对涉及到不同矿区的多个直流系统的多个支路的绝缘状况进行检测，因此检测难度较大，需要耗费大量的人力、物力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是短时间内对煤矿直流系统中多个支路的绝缘状况进行检测的难度较大，为解决上述问题，本实用新型提供一种煤矿直流系统绝缘检测装置。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种煤矿直流系统绝缘检测装置，包括移动电源、直流电压变换器和磁通门传感器，所述移动电源与直流电压变化器的输入端电连接，所述直流电压变换器输出端的正极与磁通门传感器的正极接口电连接，所述直流电压变换器输出端的负极与磁通门传感器的负极接口电连接，所述直流电压变换器输出端的接地接口与磁通门传感器的接地接口电连接，所述磁通门传感器的信号接口与接地接口之间串联有电压表，所述磁通门传感器为开口式磁通门传感器。

所述移动电源为输出电压为±5V的充电宝。

所述直流电压变换器的输出电压为+12v 、0、-12v。

相对于现有技术，本实用新型采用移动电源、直流电压变换器、电压表与磁通门传感器配合实现对不同支路的绝缘情况进行快速检测，将磁通门传感器同时环绕在支路的正极导线和负极导线上，由于磁通门传感器连接有电压表，当支路绝缘情况正常时，由于磁通门传感器所环绕的支路的正极导线和负极导线上流过的电流大小相等，方向相反，因此电压表的显示值为零；当支路绝缘情况较差时，磁通门传感器所环绕的支路的正极导线和负极导线上流过的电流大小不相等，方向相反，此时电流差值的存在会使得磁通门传感器连接的电压表的显示值出现不为零的数值，通过读取电压表的数值就可以判断直流系统各支路的绝缘情况，能够准确地显示出故障线路；同时本申请所采用的磁通门传感器为具有开口式结构的传感器，开口式的结构方便技术人员将磁通门传感器环绕在待检测的线路上以及方便把磁通门传感器从线路上取下来，便于对不同的线路进行检测，不需要对待检测的线路进行停电，提高了煤矿直流系统的供电稳定性，缩短了查找直流系统出现绝缘故障的支路所需的时间，具有良好的安全效益；本申请设备组成结构简单，采用移动电源供电，因此本申请便于携带能够对多个地点的多个线路进行检测，没有高精度或者大体积的部件，因此适用于煤矿恶劣的自然环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实用新型进行故障模拟的电路图

其中，1是移动电源；2是直流电压变换器；3是磁通门传感器；4是电压表；5是正极导线；6是负极导线；7是磁通门传感器的环形部分。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种直流系统绝缘检测仪，包括移动电源1、直流电压变换器2和磁通门传感器3，采用移动电源1作为辅助电源也便于在矿山等恶劣或者狭小的工作环境中携带，通过设置直流电压变换器2把移动电源1的电压变换为磁通门传感器3工作时所需要的电压，所述移动电源1与直流电压变化器的输入端电连接，所述直流电压变换器2的输出端与磁通门传感器3电连接，所述直流电压变换器2的输出端的正极与磁通门传感器3的正极接口电连接，所述直流电压变换器2的输出端的负极与磁通门传感器3的负极接口电连接，所述直流电压变换器2的输出端的接地接口与磁通门传感器3的接地接口电连接，所述磁通门传感器3信号接口与接地接口之间串联有电压表，所述磁通门传感器3为开口式磁通门传感器，使得待检测线路的正负线路同时从磁通门传感器3中穿过，而且开口式的结构便于把磁通门传感器3环绕在不同的待检测线路进行检测。

所述移动电源1对直流电压变换器2的输入电压为±5V，常见的移动电源1的输出电压为±5V，采用常见的移动电源1作为磁通门传感器3的电源，不仅降低了经济成本，也降低了在移动电源1出现问题时寻找代替品的难度，因为输出电压为±5V的充电宝的获取难度较低。

所述直流电压变换器2的输出电压为12v、0、-12v，将移动电源1的电压转换为适合磁通门传感器3使用的工作电压，使得磁通门传感器3能够正常运行。

磁通门传感器3是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的，这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，通过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并产生感应电动势，利用这种现象来测量电流所产生的磁场，从而间接的达到测量电流的目的。

本实用新型的使用方法和工作原理如下：

使用煤矿直流系统绝缘检测装置对直流系统的各个支路的绝缘情况进行检测时，将煤矿直流系统绝缘检测装置的磁通门传感器3环绕在需要被检测的支路的正极导线5和负极导线6上，使得支路的正极导线5和负极导线6同时穿过磁通门传感器的环形部分7，磁通门传感器的环形部分7用于放置待检测线路进而使得磁通门传感器3能够对放入其中的待检测线路进行检测，根据电压表的显示数值判断被检测的支路的绝缘情况；当支路绝缘情况正常时，由于磁通门传感器3所环绕的支路的正负线上流过的电流大小相等，方向相反，因此电压表的显示值为零；当支路绝缘情况较差时，磁通门传感器3所环绕的支路的正负线上流过的电流大小不相等，方向相反，此时电流差值的存在会使得磁通门传感器3连接的电压表的显示值出现不为零的数值，通过读取电压表的数值就可以判断直流系统各支路的绝缘情况，能够准确地判断出故障线路；同时本申请所采用的磁通门传感器3为具有开口式结构的磁通门传感器，开口式的结构方便技术人员将磁通门传感器3环绕在待检测的线路上以及方便把磁通门传感器3从线路上取下来，便于对不同的线路进行检测，不需要在检测时对需要检测的线路进行停电处理。

按照图2所示的模拟故障电路进行分析，图2中与R3连接的虚线表示的是R3连接在正极导线5或负极导线6中的任何一个导线上，而且当R3与其中一个导线连接时与另一个导线不连接，通过实验结果确定电压表的测量值与实际绝缘情况的关系，图2中 Rr均为模拟负载电阻，R3为模拟故障变阻器，+表示的是正极，–表示的是负极，V是本申请所公开的煤矿直流系统绝缘检测装置上的电压表的显示值，I1是穿过磁通门传感器3的正极导线5的电流值，I2是经过负载电阻后再次穿过磁通门传感器3的负极导线6的电流值，I3是模拟故障变阻器R3上的电流值，当没有发生接地故障时支路绝缘状况良好，此时模拟故障变阻器R3的电阻值无穷大，I3=0 ，I1≈I2 ，V=0V ，说明当电压表的数值为零时，被检测的支路正常；当支路发生接地绝缘情况较差时，模拟故障变阻器R3的阻值趋向于零，此时I3≠0， I1≈I2＋I3 ，V≠0V，说明当电压表的数值不为零时，此时被检测的支路绝缘情况有问题，需要进行维护；而且被检测的支路的正极导线5接地与支路的负极导线6接地这两种情况下电压表显示的电压的正负值不同，正负值与正极导线5的绝缘情况以及负极导线6的绝缘情况的关系可以根据实际工作情况进行试验测定，通过实际试验确定的正负值与正极导线5和负极导线6绝缘情况的关系能够辅助工作人员通过电压表的正负值情况判断支路中正极导线5和负极导线6中具体是哪一条导线发生接地导致绝缘情况较差。

而且根据图2所示模拟故障电路进行试验接线并选取不同电阻值的模拟故障变阻器进行测试并得到相应的电压值，可以发现所测支路的绝缘情况越好，支路的流入电流和流出电流的差值越小，电压表所测得的电压越低；绝缘情况越差，支路的流入电流和流出电流的差值越大，电压表所测得的电压越高。在实际应用中，已经可以达到检测出故障回路的目的，不需要对直流系统停电，仅需找出电压最高的那个支路，就可确定故障支路，大大节约了查找故障时间，提高了效率。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种煤矿直流系统绝缘检测装置，其特征在于：包括移动电源、直流电压变换器和磁通门传感器，所述移动电源与直流电压变化器的输入端电连接，所述直流电压变换器的输出端正极与磁通门传感器的正极接口电连接，所述直流电压变换器的输出端负极与磁通门传感器的负极接口电连接，所述直流电压变换器的输出端接地接口与磁通门传感器的接地接口电连接，所述磁通门传感器的信号接口与接地接口之间串联有电压表，所述磁通门传感器为开口式磁通门传感器，所述接地接口为直流电压变换器的输出端接地接口或磁通门传感器的接地接口中的任意一个。

2.如权利要求1所述的煤矿直流系统绝缘检测装置，其特征在于：所述移动电源为输出电压为±5V的充电宝。

3.如权利要求1所述的煤矿直流系统绝缘检测装置，其特征在于：所述直流电压变换器的输出电压为+12v、0、-12v。

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