CN216771840U - 一种多通道二次电缆绝缘检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道二次电缆绝缘检测系统，包括控制模块、电源模块、变压模块和通道切换模块，电源模块和控制模块、变压模块的供电端分别连接，控制模块和变压模块的控制端连接，通道切换模块包括接地通道和被检测的二次电缆一一对应的电缆通道，变压模块通过电缆通道和被检测的二次电缆分别连接，变压模块通过接地通道接地，电缆通道和接地通道上均设有通断控制单元，通断控制单元的控制端和控制模块连接，控制模块的检测端还和电缆通道、接地通道分别连接。本实用新型能够一次性接入多根二次电缆并对于所接入的二次电缆进行绝缘测试，极大的提高了操作者的工作效率，并且避免漏检。

Description

一种多通道二次电缆绝缘检测系统

技术领域

本实用新型涉及电气设备绝缘电阻测量领域，尤其涉及一种多通道二次电缆绝缘检测系统。

背景技术

二次电缆指的是用于控制、信号传递和反馈的电缆，变电站中二次电缆的绝缘层破坏容易导致继电保护装置以及安全自动装置的错误动作，造成系统停电事故，危及电网运行安全和社会持续用电。因此，在变电站开展二次电缆更换、备用芯线更换、例行检修等场景中，开展二次电缆的绝缘测试，保证二次电缆的安全可靠运行是一项十分重要的工作。

针对变电站二次电缆绝缘测试工作，电力行业标准规程在进行保护装置的验收试验时，需用1000V绝缘电阻表测量确保其二次电流、电压、直流控制、信号回路对地及回路之间的绝缘电阻大于10MΩ；在进行变电站设备定期检验时，需用1000V绝缘电阻表测量确保其二次电流、电压、直流控制、信号回路对地及回路之间的绝缘电阻大于1MΩ；并要求在变电站二次电缆绝缘测试时，应记录实际测得的绝缘电阻值，并结合同类电缆数据、同一电缆历史数据进行横纵向对比，综合分析电缆绝缘水平及变化趋势。

尽管规程规范对于变电站二次电缆的绝缘摇测做了明确的规定，但一方面现有的绝缘电阻表的操作使用并不不便，往往至少需要三人一组才能正常开展二次电缆的绝缘摇测工作，其中一人负责接线，一人负责操作绝缘电阻表，另外一人负责记录数据；另一方面，由于变电站二次电缆数量繁多，回路接线复杂，实际工作中需要逐条解开二次电缆接线，再单独测试其与大地以及其它二次电缆芯线之间的绝缘电阻，工作流程繁杂且工作量大。例如对于三根二次电缆进行绝缘测试时，需要分别对每两根二次电缆进行绝缘测试，并且分别测试每根二次电缆对于大地的绝缘电阻，共需要进行六次测试。目前在变电站的运维检修工作过程中，由于二次电缆数量较多，二次电缆的绝缘测试工作往往开展不充分、不到位，易造成漏检和误检，导致变电站因二次电缆绝缘问题存在安全隐患。

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多通道二次电缆绝缘检测系统，能够一次性接入多根二次电缆并对于所接入的二次电缆进行绝缘测试，极大的提高了操作者的工作效率，并且避免漏检。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种多通道二次电缆绝缘检测系统，包括控制模块、电源模块、变压模块和通道切换模块，所述电源模块和控制模块、变压模块的供电端分别连接，所述控制模块和变压模块的控制端连接，所述通道切换模块包括接地通道和被检测的二次电缆一一对应的电缆通道，所述变压模块通过电缆通道和被检测的二次电缆分别连接，所述变压模块通过接地通道接地，所述电缆通道和接地通道上均设有通断控制单元，所述通断控制单元的控制端和控制模块连接，所述控制模块的检测端还和电缆通道、接地通道分别连接，使得变压模块受控改变输出电压，通道切换模块受控切换电缆通道和/或接地通道，控制模块检测切换后的电缆通道间或电缆通道和接地通道间的绝缘电阻。

进一步的，所述通道切换模块还包括和被检测的二次电缆一一对应的接线端口，所述电缆通道包括一一对应的正极通道和负极通道，所述正极通道和负极通道上均设有所述通断控制单元，所述变压模块的正极输出端通过正极通道和对应的接线端口连接，所述变压模块的负极输出端通过负极通道和对应的接线端口连接，所述控制模块的检测端分别和每个正极通道以及负极通道连接，使得通道切换模块受控切换正极通道和负极通道，控制模块检测切换后的正极通道和负极通道之间的绝缘电阻。

进一步的，所述电源模块包括充电口、换流器和充电电池，所述换流器的控制端和控制模块连接，所述充电电池和控制模块、变压模块的供电端分别连接，所述充电口通过换流器和充电电池的供电端连接。

进一步的，所述充电电池为锂电池。

进一步的，所述变压模块包括倍压整流电路和PI控制器，所述倍压整流电路的输入侧和电源模块输出端连接，所述倍压整流电路的输出侧和通道切换模块的电缆通道以及接地通道分别连接，所述控制模块通过PI控制器和倍压整流电路连接。

进一步的，还包括交互模块，所述控制模块和交互模块连接，使得操作人员通过交互模块进行操作并得到操作结果。

进一步的，所述交互模块为触摸液晶显示屏。

进一步的，还包括存储模块，所述控制模块和存储模块连接，使得存储模块保存控制模块的检测结果。

进一步的，还包括数据转换模块和数据传输接口，所述存储模块通过数据转换模块和数据传输接口连接。

进一步的，所述存储模块为SD存储卡。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实施例中，通道切换模块包括接地通道和与被检测的二次电缆一一对应的电缆通道，电缆通道和接地通道上均设有通断控制单元，变压模块通过电缆通道和被检测的二次电缆分别连接，并通过接地通道接地，通道切换模块受控切换电缆通道和/或接地通道，控制模块检测切换后的电缆通道间或电缆通道和接地通道间的绝缘电阻，从而自动化的高效完成多根二次电缆之间以及二次电缆与大地的绝缘电阻的检测，相比于人工检测大大提升了效率和准确率。

并且，由于测量绝缘电阻需要直流电压，因此本实用新型对于通道切换模块的结构进行适应性的设计，为每一根二次电缆设置对应的正极通道和负极通道，且正极通道和负极通道上均设置通断控制单元，正极通道以及负极通道均未接通的情况下，无法连接二次电缆，避免影响其他二次电缆的绝缘电阻测量结果，导致测量结果出现误差，不同二次电缆对应的正极通道和负极通道接通时才能够测量不同二次电缆之间的绝缘电阻，符合直流电压测量绝缘电阻的要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统的结构方框图。

图2为本实用新型实施例的通道切换控制单元与多通道电缆接线端口连接示意图。

图例说明：1-控制模块、2-电源模块、3-变压模块、4-通道切换模块、5-交互模块、6-存储模块、7-数据转换模块、8-数据传输接口、21-充电电池、22-换流器、23-充电接口。

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所示，本实施例提出一种多通道二次电缆绝缘检测系统，包括控制模块1、电源模块2、变压模块3和通道切换模块4，所述电源模块2和控制模块1、变压模块3的供电端分别连接，所述控制模块1和变压模块3的控制端连接，所述通道切换模块4包括接地通道和与被检测的二次电缆一一对应的电缆通道，所述变压模块3通过电缆通道和被检测的二次电缆分别连接，所述变压模块3通过接地通道接地，所述电缆通道和接地通道上均设有通断控制单元，所述通断控制单元的控制端和控制模块1连接，所述控制模块1的检测端还和电缆通道、接地通道的输出端分别连接，使得变压模块3受控改变输出电压，通道切换模块4受控切换电缆通道和/或接地通道，控制模块1检测切换后的电缆通道间或电缆通道和接地通道间的绝缘电阻。

通过上述结构，本实施例的多通道二次电缆绝缘检测系统中，变压模块3根据实际需要调整进行绝缘电阻检测的检测电压，并输出给通道切换模块4中的接地通道和电缆通道，在接地通道或电缆通道上的通断控制单元没有接通的情况下，被检测的二次电缆未通电，控制模块1的检测端无法检测到绝缘电阻。通过改变接通的电缆通道和接地通道，控制模块1就能检测出不同二次电缆之间的绝缘电阻以及二次电缆和大地之间的绝缘电阻。本实施例能够自动化的高效完成多根二次电缆之间以及二次电缆与大地的绝缘电阻的检测，全部测试完一组二次电缆的测试时间不超过2分钟，且整个测试过程1人就能轻松完成，能够有效提升变电站的运维检修效率、保障电网的安全高效运行，对变电站的二次电缆绝缘测试工作开展的落实到位具有显著的效用，相比于人工检测大大提升了效率和准确率。

如图1和图2所示，本实施例中的述通道切换模块4还包括和被检测的二次电缆一一对应的接线端口，本实施例中的接线端口采用24路电缆接线端口，能够一次满足最多24条二次电缆的绝缘电阻检测，同时，如图2所示，通道切换模块4中的电缆通道包括一一对应的正极通道和负极通道，所述正极通道和负极通道上均设有所述通断控制单元，本实施例中将每个正极通道上的通断控制单元编号为P1至P24，将每个负极通道上的通断控制单元编号为N1至N24，将接地通道上的通断控制单元编号为N25，变压模块3的正极输出端通过正极通道和对应的接线端口连接，变压模块3的负极输出端通过负极通道和对应的接线端口连接，控制模块1的检测端分别和每个正极通道以及负极通道连接，具体的，控制模块1的检测端与正极通道、负极通道以及接地通道一一对应，一部分检测端通过对应的正极通道上的通断控制单元P1至P24和变压模块3的正极输出端连接，另一部分检测端通过对应的负极通道上的通断控制单元N1至N24和变压模块3的负极输出端连接，此外还有检测端通过对应的接地通道上的通断控制单元N25和变压模块3的负极输出端连接，通过上述结构，通道切换模块4受控切换正极通道、负极通道和接地通道时，控制模块1可以准确检测切换后的正极通道和负极通道之间的绝缘电阻或者正极通道和接地通道之间的绝缘电阻。

例如，需要测量图2中端口1和端口2的二次线缆之间的绝缘电阻时，在所有通断控制单元断开的情况下，端口1和端口2的二次线缆没有通电，控制模块1的检测端也没有通电，因此控制模块1也无法测量到绝缘电阻，将通断控制单元P1和通断控制单元N2导通后，端口1的二次线缆通过通断控制单元P1所在的正极通道和变压模块3的正极输出端连接，端口2的二次线缆通过通断控制单元N2所在的负极通道和变压模块3的负极输出端连接，因此根据变压模块3提供的直流电压，控制模块1就能够根据通断控制单元P1和通断控制单元N2对应的检测端之间的电压和电流情况计算出端口1和端口2的二次线缆之间的绝缘电阻。

而需要测量图2中端口1的二次线缆和大地之间的绝缘电阻时，将通断控制单元P1和通断控制单元N25导通后，端口1的二次线缆通过通断控制单元P1所在的正极通道和变压模块3的正极输出端连接，变压模块3的负极输出端通断控制单元N2所在的接地通道接地，因此根据变压模块3提供的直流电压，控制模块1就能够根据通断控制单元P1和通断控制单元N25对应的检测端之间的电压和电流情况计算出端口1的二次线缆和大地之间的绝缘电阻。

因此，本实施例通过通道切换模块4最终可以批量实现最多24路二次电缆对地及相互之间绝缘电阻的自动检测。

如图1所示，为了充分考虑便携性的需要，本实施例中的电源模块2包括充电口21、换流器22和充电电池23，换流器22的控制端和控制模块1连接，充电电池23和控制模块1、变压模块3的供电端分别连接，充电口21通过换流器22和充电电池23的供电端连接。

本实施例中的充电电池23采用锂电池，其电量密度高，能够支持本实施例的多通道二次电缆绝缘检测系统多次工作。

本实施例中的变压模块3包括倍压整流电路和PI控制器，倍压整流电路的输入侧和电源模块2输出端连接，倍压整流电路的输出侧和通道切换模块4的电缆通道以及接地通道分别连接，且控制模块1通过PI控制器和倍压整流电路连接，通过上述结构，控制模块1通过PI控制器实现电压线性输出，并且输出的电压被倍压整流电路放大至所需的测试电压的值，本实施例中，倍压整流电路所输出的电压的范围为1.0kV～2.5kV，可以满足现场不同场景下二次电缆绝缘的测试需求。

如图1所示，本实施例的多通道二次电缆绝缘检测系统还包括交互模块5，控制模块1和交互模块5连接，使得操作人员通过交互模块5进行操作并得到操作结果，本实施例中，交互模块5为触摸液晶显示屏，因此操作人员可以通过触摸液晶显示屏进行参数设置，并且在使用过程中，控制模块1可以通过触摸液晶显示屏实时显示结果。

如图1所示，本实施例的多通道二次电缆绝缘检测系统还包括存储模块6，控制模块1和存储模块6连接，使得存储模块6保存控制模块1的检测结果，同时为了便于检测结果能够实时读取至外部设备，本实施例中的通道二次电缆绝缘检测系统还包括数据转换模块7和数据传输接口8，存储模块6通过数据转换模块7和数据传输接口8连接。

本实施例中，存储模块6采用SD存储卡，能够有效节省空间，同时数据传输接口8采用USB接口，适配通用的USB设备，具有较广泛的适用性。

以下通过具体事例对前述的多通道二次电缆绝缘检测系统的测试方法进行说明：

S1)将待检测的二次电缆分别接入通道切换模块4的接线端口，并将通道切换模块4的接地通道接地；

S2)通过交互模块5输入测试电压的值、待检测的二次电缆数量M，以及绝缘电阻门限值；

S3)控制模块1根据测试电压的值，通过变压模块3的PI控制器控制倍压整流电路生成测试电压，并初始化测试次数为1；

S4)控制模块1依次控制通道切换模块4的每个正极通道、负极通道和接地通道的通断，检测并记录待检测的二次电缆间或待检测的二次电缆与大地间的绝缘电阻，直到测试次数达到M，若存在大于绝缘电阻门限值的绝缘电阻，则报警提示并退出，具体包括以下步骤：

S41)控制模块1控制当前正极通道的通断控制单元闭合，当前正极通道的序号加一为当前负极通道的序号；

S42)控制模块1控制当前负极通道的通断控制单元闭合，检测并记录当前正极通道和当前负极通道之间的绝缘电阻值，若所述绝缘电阻值大于绝缘电阻门限值，发出报警提示并退出；

S43)控制模块1控制当前负极通道的通断控制单元断开，将下一负极通道的序号作为当前负极通道的序号，返回步骤S42)，直到当前负极通道的序号大于M；

S44)控制模块1控制接地通道的通断控制单元闭合，检测并记录当前正极通道和接地通道之间的绝缘电阻值，若所述绝缘电阻值大于绝缘电阻门限值，发出报警提示并退出；

S45)控制模块1控制接地通道的通断控制单元断开，并控制当前正极通道的通断控制单元断开，将下一正极通道的序号作为当前正极通道的序号，测试次数加一并返回步骤S41)，直到测试次数大于M；

S5)若保存本次测试结果，则控制模块1将绝缘电阻值保存到存储模块6，否则丢弃本次测试结果的数据。

基于上述步骤，本实施例的方法可以进一步进行功能扩展，例如在测试完成后，控制模块1控制触摸液晶显示屏自动显示本次测试的结果情况，显示各二次电缆与地之间以及二次电缆相互之间的绝缘电阻。特别地，操作人员操作触摸液晶显示屏返回时将弹出窗口询问是否保存输出，选择是则弹出窗口填写文件名、测试站点、测试人员，并按照完成测试的具体日期和时间保存二次电缆的绝缘电阻测试结果；否则直接退出该界面，并且抛弃该次测量结果。

此外，对于已完成测试并保存测试结果数据，可以从触摸液晶显示屏主界面进入历史记录界面，可以选择将测试结果进行“数据导出”。此时若USB接口未连接U盘时，触摸液晶显示屏将提示“请插入U盘！”，插入U盘后，选择开始导出，控制模块1将按时间先后顺序将SD存储卡中的测试结果数据导出至U盘根目录，便于外部对测试结果数据进行分析。

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 (10)

1.一种多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，包括控制模块(1)、电源模块(2)、变压模块(3)和通道切换模块(4)，所述电源模块(2)和控制模块(1)、变压模块(3)的供电端分别连接，所述控制模块(1)和变压模块(3)的控制端连接，所述通道切换模块(4)包括接地通道和与被检测的二次电缆一一对应的电缆通道，所述变压模块(3)通过电缆通道和被检测的二次电缆分别连接，所述变压模块(3)通过接地通道接地，所述电缆通道和接地通道上均设有通断控制单元，所述通断控制单元的控制端和控制模块(1)连接，所述控制模块(1)的检测端还和电缆通道、接地通道分别连接，使得变压模块(3)受控改变输出电压，通道切换模块(4)受控切换电缆通道和/或接地通道，控制模块(1)检测切换后的电缆通道间或电缆通道和接地通道间的绝缘电阻。

2.根据权利要求1所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，所述通道切换模块(4)还包括和被检测的二次电缆一一对应的接线端口，所述电缆通道包括一一对应的正极通道和负极通道，所述正极通道和负极通道上均设有所述通断控制单元，所述变压模块(3)的正极输出端通过正极通道和对应的接线端口连接，所述变压模块(3)的负极输出端通过负极通道和对应的接线端口连接，所述控制模块(1)的检测端分别和每个正极通道以及负极通道连接，使得通道切换模块(4)受控切换正极通道和负极通道，控制模块(1)检测切换后的正极通道和负极通道之间的绝缘电阻。

3.根据权利要求1所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，所述电源模块(2)包括充电口(21)、换流器(22)和充电电池(23)，所述换流器(22)的控制端和控制模块(1)连接，所述充电电池(23)和控制模块(1)、变压模块(3)的供电端分别连接，所述充电口(21)通过换流器(22)和充电电池(23)的供电端连接。

4.根据权利要求3所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，所述充电电池(23)为锂电池。

5.根据权利要求1所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，所述变压模块(3)包括倍压整流电路和PI控制器，所述倍压整流电路的输入侧和电源模块(2)输出端连接，所述倍压整流电路的输出侧和通道切换模块(4)的电缆通道以及接地通道分别连接，所述控制模块(1)通过PI控制器和倍压整流电路连接。

6.根据权利要求1所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，还包括交互模块(5)，所述控制模块(1)和交互模块(5)连接，使得操作人员通过交互模块(5)进行操作并得到操作结果。

7.根据权利要求6所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，所述交互模块(5)为触摸液晶显示屏。

8.根据权利要求1所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，还包括存储模块(6)，所述控制模块(1)和存储模块(6)连接，使得存储模块(6)保存控制模块(1)的检测结果。

9.根据权利要求8所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，还包括数据转换模块(7)和数据传输接口(8)，所述存储模块(6)通过数据转换模块(7)和数据传输接口(8)连接。

10.根据权利要求8或9所述的多通道二次电缆绝缘检测系统，其特征在于，所述存储模块(6)为SD存储卡。

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