CN219179488U - 一种高压采集与绝缘参数检测装置及绝缘检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压采集与绝缘参数检测装置及绝缘检测装置，信号调理电路、参考点接入电路及采集电路；信号调理电路的输入端与检测点连接，信号调理电路的输出端分别与所述采集电路及参考点接入电路连接。本实用新型通过改变信号调理电路及参考点接入电路的状态，调整正负极阻抗，产生电压偏置，记录各个状态下的电压和电压变化量，实时确认当前系统的绝缘状态，为系统安全保驾护航。
Description
技术领域
本实用新型涉及绝缘检测技术领域，具体涉及一种高压采集与绝缘参数检测装置及绝缘检测装置。
背景技术
随着经济快速发展，电力需求日益迫切，电网系统运行的电压等级不断提高，然而随着电网规模的不断扩大，电力设备的容量也在不断增加，大力发展新能源，加快建设新型电力系统。积极发展“新能源+储能”、源网荷储一体化和多能互补，支持分布式新能源合理配置储能系统。
电网系统对电力设备的安全运行、供电可靠性提出了更加苛刻的要求。为确保整个电网系统的稳定、安全、经济运行，对电力设备进行绝缘监测和诊断技术的研究具有十分重要的理论价值和实际价值。
电力可靠性主要取决于绝缘状况，而通常用泄露电流和设备的电容值、介质损耗角正切值等参数来表征高压电气设备的绝缘状态。电力部门要定期的对这些电器参数做预防性试验。但是这种措施存在着固有缺陷，表现为：(1)定期停电对设备进行检查，要花费大量的人力、物力和财力，不利于电力系统的经济运行；(2)在离线条件下对设备进行预防性试验及检测时，很难实时地预见和预测电气设备的突发性事故，更不可能发现高压电气设备的潜伏性缺陷。随着发展的需求，电网配合组件的绝缘检测也是十分重要的一个组成部分。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的不便对高压电气设备绝缘检测的缺陷，从而提供一种高压采集与绝缘参数检测装置及绝缘检测装置。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
第一方面，本实用新型实施例提供一种高压采集与绝缘参数检测装置，包括：信号调理电路、参考点接入电路及采集电路；信号调理电路的输入端与检测点连接，信号调理电路的输出端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
在一实施例中，信号调理电路包括：正极信号调理电路及负极信号调理电路；正极信号调理电路的输入端接入检测点的正极，正极信号调理电路的输出端分别与采集电路及参考点接入电路连接；负极信号调理电路的输入端接入检测点的负极，负极信号调理电路的输出端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
在一实施例中，正极信号调理电路包括：第一分压电路及第一开关电路；第一分压电路的第一端与检测点的正极连接，第一分压电路的第二端与第一开关电路的第一端连接；第一开关电路的第二端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
在一实施例中，第一开关电路包括：并联连接的第一开关电阻及第一继电器。
在一实施例中，负极信号调理电路包括：第二分压电路及第二开关电路；第二分压电路的第一端与检测点的负极连接，第二分压电路的第二端与第二开关电路的第一端连接；第二开关电路的第二端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
在一实施例中，第二开关电路包括：并联连接的第二开关电阻及第二继电器。
在一实施例中，参考点接入电路包括：电阻电路、第三开关电路及电容；电阻电路的第一端与正极信号调理电路的输出端、采集电路连接，电阻电路的第一端与负极信号调理电路的输出端、采集电路连接，电阻电路的第三端依次通过第三开关电路、电容接地，电阻电路的第三端还通过第三开关电路与检测点连接，电阻电路的第三端还接地。
在一实施例中，第三开关电路包括：第三继电器。
在一实施例中，高压采集与绝缘参数检测装置还包括：隔离模块；隔离模块连接于采集电路与外接控制器、外接电源之间，以及参考点接入电路与外接控制器、外接电源之间，以及信号调理电路与外接控制器、外接电源之间。
第二方面，本实用新型实施例提供一种绝缘检测装置，包括：第一方面的高压采集与绝缘参数检测装置及处理模块；处理模块基于高压采集与绝缘参数检测装置测量得到的绝缘参数，判断检测点是否绝缘失效。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
本实用新型提供的高压采集与绝缘参数检测装置及绝缘检测装置，信号调理电路、参考点接入电路及采集电路；所述信号调理电路的输入端与检测点连接，所述信号调理电路的输出端分别与所述采集电路及所述参考点接入电路连接。本实用新型通过改变信号调理电路及参考点接入电路的状态，调整正负极阻抗，产生电压偏置，记录各个状态下的电压和电压变化量，实时确认当前系统的绝缘状态，为系统安全保驾护航。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本实用新型实施例提供的高压采集与绝缘参数检测装置的一个具体示例的组成图；
图2(a)及图2(b)分别为本实用新型实施例提供的HT7017芯片引脚图及内部电路图；
图3为本实用新型实施例提供的高压采集与绝缘参数检测装置的另一个具体示例的组成图；
图4为本实用新型实施例提供的高压采集与绝缘参数检测装置的电路拓扑；
图5为本实用新型实施例提供的高压采集与绝缘参数检测装置的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实用新型实施例提供一种高压采集与绝缘参数检测装置，如图1所示，包括：信号调理电路1、参考点接入电路2及采集电路3。
具体地，如图1所示，信号调理电路的输入端与检测点连接，信号调理电路的输出端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
具体地，信号调理电路及参考点接入电路内部均设置多个开关，通过控制开关处于不同的开断状态，从而实现对高压的采集以及检测点对于参考点的电压。
具体地，本实用新型实施例的采集电路采用基于钜泉光电推出的HT7017芯片设计的检测装置，HT7017芯片设内置多路ADC以及寄存器，通过两路电压采集功能，配合外部电子元件组件的控制，实现对高压的采集和高压系统的对地绝缘检测(根据产品测量范围设定参数搭配)。接收到检测需求之后，可以自动检测HV+/HV-相对与中心点的电压，配合MCU的端口控制，调整正负极阻抗，产生电压偏置，记录各个状态下的电压和电压变化量，实时确认当前系统的绝缘状态，为系统安全保驾护航。
HT7017芯片的引脚图及内部电路图分别如图2(a)及图2(b)所示。
在一具体实施例中，如图3所示，信号调理电路包括：正极信号调理电路11及负极信号调理电路12；正极信号调理电路的输入端接入检测点的正极，正极信号调理电路的输出端分别与采集电路及参考点接入电路连接；负极信号调理电路的输入端接入检测点的负极，负极信号调理电路的输出端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
如图3所示，本实用新型实施例的信号调理电路分为两路，一路与正极高压HV+连接，一路与负极高压HV-连接，分别对正极高压、负极高压进线信号调理之后再输入至参考点接入地电路、采集电路。
在一具体实施例中，正极信号调理电路包括：第一分压电路及第一开关电路；第一分压电路的第一端与检测点的正极连接，第一分压电路的第二端与第一开关电路的第一端连接；第一开关电路的第二端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
具体地，如图4所示，第一分压电路包括电阻R1，第一分压电路将正极高压HV+降压后输入至第一开关电路。
具体地，如图4所示，第一开关电路包括：并联连接的第一开关电阻R3及第一继电器JK1，通过控制第一继电器的开断，控制正极高压采集偏置。
在一具体实施例中，负极信号调理电路包括：第二分压电路及第二开关电路；第二分压电路的第一端与检测点的负极连接，第二分压电路的第二端与第二开关电路的第一端连接；第二开关电路的第二端分别与采集电路及参考点接入电路连接。
具体地，如图4所示，第二分压电路包括电阻R2，第二分压电路将负极高压HV-降压后输入至第二开关电路。
具体地，如图4所示，第二开关电路包括：并联连接的第二开关电阻R4及第二继电器JK2，通过控制第二继电器的开断，控制负极高压采集偏置。
需要说明的是，第一开关电路及第二开关电路中的第一继电器、第二继电器可以采用其他可控开关替代，在此不做限制。
在一具体实施例中，参考点接入电路包括：电阻电路、第三开关电路及电容C；电阻电路的第一端与正极信号调理电路的输出端、采集电路连接，电阻电路的第一端与负极信号调理电路的输出端、采集电路连接，电阻电路的第三端依次通过第三开关电路、电容接地，电阻电路的第三端还通过第三开关电路与检测点连接，电阻电路的第三端还接地。
具体地，如图4所示，电阻电路由电阻R5、R6、R7、R8组成，其中，电阻R5、R6阻值相同，电阻R7、R8阻值相同。
具体地，如图4所示，第三开关电路包括：第三继电器JK3，通过控制第三继电器的开断，控制参考点接入高压ISO_GND(即GND1)的“中心点”。
具体地，基于图4所示电路拓扑，本实用新型实施例提供的高压采集与绝缘参数检测装置的工作流程图如图5所示，图4中，继电器JK1、JK2、JK3分别为第一继电器、第二继电器、第三继电器。
具体地，图5中，本实用新型实施例的三个继电器状态分别为：(1)第三继电器闭合，第一继电器及第二继电器断开，此时参考点接入。(2)第一继电器闭合，第二继电器及第三继电器断开。(3)第一继电器及第二继电器闭合，第三继电器断开。(4)第二继电器闭合，第一继电器及第三继电器断开。通过上述4个状态，可以测得检测点电压以及检测点相对于参考点电压。
在一具体实施例中，高压采集与绝缘参数检测装置还包括：隔离模块；隔离模块连接于采集电路与外接控制器、外接电源之间，以及参考点接入电路与外接控制器、外接电源之间，以及信号调理电路与外接控制器、外接电源之间。
具体地，该隔离模块实则包括电源隔离模块及通讯隔离模块，该隔离模块可以为独立隔离DCDC结合独立信号隔离IC，或集成式的模块(DCDC结合信号隔离)。外接控制器可以通过通讯模块与隔离模块连接，通讯模块包含但不限于UART/SPI/IIC。外接电源包括但不限于电压模块，定压模块。
实施例2
本实用新型实施例提供一种绝缘检测装置，包括：实施例1的高压采集与绝缘参数检测装置及处理模块；处理模块基于高压采集与绝缘参数检测装置测量得到的绝缘参数，判断检测点是否绝缘失效。
具体地，处理模块基于高压采集与绝缘参数检测装置采集的检测点电压以及检测点相对于参考点电压，判断检测点是否绝缘失效。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，包括：
信号调理电路、参考点接入电路及采集电路；
所述信号调理电路的输入端与检测点连接，所述信号调理电路的输出端分别与所述采集电路及所述参考点接入电路连接。
2.根据权利要求1所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述信号调理电路包括：
正极信号调理电路及负极信号调理电路；
所述正极信号调理电路的输入端接入检测点的正极，所述正极信号调理电路的输出端分别与所述采集电路及所述参考点接入电路连接；
所述负极信号调理电路的输入端接入检测点的负极，所述负极信号调理电路的输出端分别与所述采集电路及所述参考点接入电路连接。
3.根据权利要求2所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述正极信号调理电路包括：
第一分压电路及第一开关电路；
所述第一分压电路的第一端与检测点的正极连接，所述第一分压电路的第二端与所述第一开关电路的第一端连接；
所述第一开关电路的第二端分别与所述采集电路及所述参考点接入电路连接。
4.根据权利要求3所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述第一开关电路包括：并联连接的第一开关电阻及第一继电器。
5.根据权利要求2所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述负极信号调理电路包括：
第二分压电路及第二开关电路；
所述第二分压电路的第一端与检测点的负极连接，所述第二分压电路的第二端与所述第二开关电路的第一端连接；
所述第二开关电路的第二端分别与所述采集电路及所述参考点接入电路连接。
6.根据权利要求5所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述第二开关电路包括：并联连接的第二开关电阻及第二继电器。
7.根据权利要求2所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述参考点接入电路包括：
电阻电路、第三开关电路及电容；
所述电阻电路的第一端与所述正极信号调理电路的输出端、所述采集电路连接，所述电阻电路的第一端与所述负极信号调理电路的输出端、所述采集电路连接，所述电阻电路的第三端依次通过所述第三开关电路、电容接地，所述电阻电路的第三端还通过所述第三开关电路与检测点连接，所述电阻电路的第三端还接地。
8.根据权利要求7所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，所述第三开关电路包括：第三继电器。
9.根据权利要求1所述的高压采集与绝缘参数检测装置，其特征在于，还包括：
隔离模块；
所述隔离模块连接于采集电路与外接控制器、外接电源之间，以及参考点接入电路与外接控制器、外接电源之间，以及信号调理电路与外接控制器、外接电源之间。
10.一种绝缘检测装置，其特征在于，包括：
权利要求1-9任一项所述的高压采集与绝缘参数检测装置及处理模块；
所述处理模块基于所述高压采集与绝缘参数检测装置测量得到的绝缘参数，判断检测点是否绝缘失效。
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