CN219201856U - 多路低压电机在线绝缘监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多路低压电机在线绝缘监测系统，其包括控制模块；与控制模块电连接的采样模块；其负极与采样模块电连接的测量电源；和用于与测量电源的正极电连接的多路开关模块，多路开关模块至少设有两个均与测量电源的正极电连接的开关本体，且每个开关本体用于分别与待测电机电连接；其中，控制模块设置成能够控制与待测电机电连接的开关本体闭合，同时能够控制其他开关本体断开。由此，可以通过控制模块控制多路开关模块的不同开关本体的闭合测量不同电路上的电机的对地绝缘电阻，实现仅用一个多路低压电机在线绝缘监测系统对多路低压电机绝缘电阻的在线监测。

Description

多路低压电机在线绝缘监测系统

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体涉及一种多路低压电机在线绝缘监装置。

背景技术

传统的多路低压电机检测需要通过摇表离线测量，采用这种测量方法不仅导致用户的安装过程繁琐和成本高的问题，而且，还导致终端监测信号过多、现场电阻监测阻值不可靠等问题。

实用新型内容

为了解决采用传统测量方法导致安装过程繁琐、成本高、终端监测信号过多、现场电阻监测阻值不可靠等多个问题中的至少一个，根据本实用新型的一个方面，提供了一种多路低压电机在线绝缘监测系统。

该包括多路低压电机在线绝缘监测系统包括控制模块；与控制模块电连接的采样模块；其负极与采样模块电连接的测量电源；和用于与测量电源的正极电连接的多路开关模块，多路开关模块至少设有两个均与测量电源的正极电连接的开关本体，且每个开关本体用于分别与待测电机电连接；其中，控制模块设置成能够控制与待测电机电连接的开关本体闭合，同时能够控制其他开关本体断开。

由此，当需要监测低压电机对地的绝缘电阻时，可以通过控制模块控制多路开关模块中的与待测电机电连接的开关本体闭合，以将待测电机与测量电源接通，从而，测量电源的电压从正极经过多路开关模块的开关本体之后，经过待测电阻的绝缘材料到PE端的等效阻抗Rx(x为与相应的待测电机的编号对应的编号，例如待测电机为电机1，则该电机的PE端的等效阻抗为R1)，再依次经过该PE端和采样模块之后，回到测量电源的负极；待测电机的PE端的等效阻抗的信息由采样模块上的数据反映出来，采样模块的数据经过控制模块的数据处理之后，即可表现为待测电机的PE端的等效阻抗的绝缘阻抗Rx；而且，可以通过控制模块控制多路开关模块的不同开关本体的闭合测量不同电路上的电机的对地绝缘电阻，实现仅用一个多路低压电机在线绝缘监测系统对多路低压电机绝缘电阻的在线监测，而且，可以实现远程监测，避免了接触高压的风险；同时，每次仅监测一个待测电机的对地绝缘电阻，即实现多路低压电机的对地阻抗的独立监测，提高了监测的可靠性；而且，采用本实用新型的多路低压电机在线绝缘监测系统仅需要将多路开关模块的开关本体与对应的待测电机电连接即可，操作简单；并且，采用本实用新型的多路低压电机在线绝缘监测系统，可以实现电机不停机的绝缘监测，提高了工作效率。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括信号处理模块；采样模块与控制模块通过信号处理模块连接，且信号处理模块设置成能够将采样模块输送来的信号进行降噪处理和/或放大处理后输送至控制模块。由此，可以通过信号处理模块提高控制模块处理得到的待测电机的PE端的等效阻抗的绝缘阻抗Rx值的精确度。

在一些实施方式中，控制模块还设置成能够将增益信号输送至信号处理模块。由此，还可以通过控制模块控制信号处理模块的降噪程度和放大程度，以便于得到精度最高的绝缘阻抗值。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括平衡注入模块；多路开关模块通过平衡注入模块与测量电源的正极电连接。由此，将待测电机与监测系统安全隔离，既加强了监测系统的抗干扰能力，又提高了绝缘阻抗值的测量的可靠性。

在一些实施方式中，采样模块也与平衡注入模块电连接。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括与控制模块电连接的显示模块，显示模块设置成能够显示控制模块处理得到的待测电机的绝缘阻抗值。由此，用户可以通过显示模块获知待测电机的绝缘阻抗值。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括用于将外部控制信号输入控制模块的输入模块。由此，用户还可以通过输入模块向控制模块中输入控制信号，实现绝缘阻抗的自定义在线监测。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括用于与控制模块电连接的控制面板，显示模块和输入模块两者中的至少一者设置在控制面板上。由此，便于显示模块和输入模块的操作。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括用于将控制模块与上位机进行通信的上位通信模块。由此，控制模块还可以通过上位通信模块实现向上位机的实时交换数据和控制状态量。

在一些实施方式中，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括与测量电源电连接的整机工作电源。由此，无需外接电源即可使用该多路低压电机在线绝缘监测系统，减小外接电源对该多路低压电机在线绝缘监测系统的使用场景的限制。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的多路低压电机在线绝缘监测系统的模块结构示意图；

图2为图1所示多路低压电机在线绝缘监测系统的多路开关模块的结构示意图；

图3为图1所示多路低压电机在线绝缘监测系统的信号处理模块与控制模块和采样模块的具体连接结构示意图；

图4为图1所示多路低压电机在线绝缘监测系统的测量电源与多路开关模块和采样模块的具体连接结构示意图；

附图标记：21、控制模块；22、采样模块；23、测量电源；24、多路开关模块；25、信号处理模块；26、平衡注入模块；27、控制面板；271、显示模块；272、输入模块；28、上位通信模块；29、整机工作电源。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本文中所用的术语一般为本领域技术人员常用的术语，如果与常用术语不一致，以本文中的术语为准。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

图1至图4示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的多路低压电机在线绝缘监测系统。

如图1所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统包括控制模块21、采样模块22、测量电源23和多路开关模块24；其中，采样模块22与控制模块21电连接，并用于将其采样得到的信号输入至控制模块21，且采样模块22与测量电源23的负极电连接；多路开关模块24与测量电源23的正极电连接，且多路开关模块24至少设有两个均与测量电源23的正极电连接的开关本体，同时，每个开关本体用于分别与待测电机电连接；控制模块21设置成能够控制与待测电机电连接的开关本体闭合，同时能够控制其他开关本体断开，即控制模块21控制每次至多一个开关本体闭合。作为控制模块21的其中一种实施例，控制模块21可以采用单片机。作为采样模块22的其中一种实施例，采样模块22可以实现为采样电阻R0。作为测量电源23的其中一种实施例，测量电源23可以采用AC/DC开关电源，开关电源通过其正极向多路开关模块24输入电压，例如输入500VDC电压。作为多路开关模块24的其中一种实施例，如图2所示，多路开关模块24可以采用逻辑和时序控制继电器，逻辑和时序控制继电器包括多个开关本体，例如包括3个开关本体K1、K2、K3，每一个开关本体与一个待测电机电连接，例如开关本体K1与电机1电连接，开关本体K2与电机2电连接，开关本体K3与电机3电连接。

当需要监测低压电机对地的绝缘电阻时，可以通过控制模块21控制多路开关模块24中的与待测电机电连接的开关本体闭合，同时控制其他开关本体断开，以测得待测电机x的PE端的等效阻抗Rx的信息。以三路低压电机为例，例如监测电机3的PE(大地)端的等效阻抗R3的值时，可以先通过控制模块21控制多路开关模块24中的开关本体K3闭合，以将待测电机3与测量电源23接通，并将K1和K2断开，从而，测量电源23的电压从正极经过多路开关模块24的开关本体之后，经过待测电阻的绝缘材料到PE端的等效阻抗R3，再依次经过该PE端和采样模块22之后，回到测量电源23的负极。由此，待测电机3的PE端的等效阻抗R3的信息可以由采样模块22上的数据反映出来，采样模块22的数据经过控制模块21的数据处理之后，即可表现为待测电机3的PE端的等效阻抗的绝缘阻抗R3。当监测电机1的PE(大地)端的等效阻抗R1的值时，可以先通过控制模块21控制多路开关模块24中的开关本体K1闭合，以将待测电机1与测量电源23接通，并将K3和K2断开，从而，测量电源23的电压从正极经过多路开关模块24的开关本体之后，经过待测电阻的绝缘材料到PE端的等效阻抗R1，再依次经过该PE端和采样模块22之后，回到测量电源23的负极。由此，待测电机1的PE端的等效阻抗R1的信息可以由采样模块22上的数据反映出来，采样模块22的数据经过控制模块21的数据处理之后，即可表现为待测电机1的PE端的等效阻抗的绝缘阻抗R1。当监测电机2的PE(大地)端的等效阻抗R2的值时，可以先通过控制模块21控制多路开关模块24中的开关本体K2闭合，以将待测电机2与测量电源23接通，并将K3和K1断开，从而，测量电源23的电压从正极经过多路开关模块24的开关本体之后，经过待测电阻的绝缘材料到PE端的等效阻抗R2，再依次经过该PE端和采样模块22之后，回到测量电源23的负极。由此，待测电机2的PE端的等效阻抗R2的信息可以由采样模块22上的数据反映出来，采样模块22的数据经过控制模块21的数据处理之后，即可表现为待测电机2的PE端的等效阻抗的绝缘阻抗R2。

采用本实用新型的多路低压电机在线绝缘监测系统能够实现电机的绝缘阻抗的远程监测，避免了操作着接触高压的风险；而且，本实用新型的多路低压电机在线绝缘监测系统每次仅监测一个待测电机的对地绝缘电阻，即实现多路低压电机的对地阻抗的独立监测，提高了监测的可靠性；并且，采用本实用新型的多路低压电机在线绝缘监测系统，可以实现电机不停机的绝缘监测，提高了工作效率。

在一些优选实施例中，如图1和图3所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括信号处理模块25；采样模块22与控制模块21通过信号处理模块25连接，且信号处理模块25设置成能够将采样模块22输送来的信号进行降噪处理和/或放大处理后输送至控制模块21。示例性的，信号处理模块25可以实现为信号噪声处理和信号放大器。由此，可以通过信号处理模块25将采样模块22(例如采样电阻)采集到的信号(例如电阻信号)进行降噪处理和信号放大处理后，输送至控制模块21(例如单片机)，处理后得到的信号例如为AD采集电阻值信号，由于信号在输入控制模块21之前进行了降噪处理和放大处理，可以提高控制模块21处理得到的待测电机的PE端的等效阻抗的绝缘阻抗Rx值的精确度。优选的，控制模块21还设置成能够将增益信号输送至信号处理模块25。由此，还可以通过控制模块21控制信号处理模块25的降噪程度和放大程度，以便于得到精度最高的绝缘阻抗值。

在一些优选实施例中，为了将待测电机与监测系统安全隔离，如图1和图4所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括平衡注入模块26；多路开关模块24(例如逻辑和时序控制继电器)通过平衡注入模块26与测量电源23的正极电连接。由此，既能够加强了监测系统的抗干扰能力，又能够提高了绝缘阻抗值的测量的可靠性。进一步的，采样模块22(例如采样电阻R0)也与平衡注入模块26电连接。示例性的，平衡注入模块26可以实现为平衡注入电路，例如，包括将测量电源23与多路开关模块24连接的电阻Ra和将采样模块22与PE端连接的电阻Rb。

在一些优选实施例中，如图1所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括与控制模块21电连接的显示模块271，显示模块271设置成能够显示控制模块21处理得到的待测电机的绝缘阻抗值。示例性的，显示模块271可以实现为LED显示和LCD显示两者中的至少一者。由此，用户可以通过显示模块271获知待测电机的绝缘阻抗值，还可以将绝缘阻抗值的预警和报警信息显示出来。

在一些优选实施例中，继续参考图1所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括用于将外部控制信号输入控制模块21的输入模块272。示例性的，输入模块272可以实现为输入按钮。由此，用户还可以通过输入模块272向控制模块21中输入控制信号，实现绝缘阻抗的自定义在线监测，例如，对监测系统进行基本数据的设置、复位和重置等操作。

在一些优选实施例中，继续参考图1所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括用于与控制模块21电连接的控制面板27，显示模块271和输入模块272两者中的至少一者设置在控制面板27上。当输入模块272设置在控制面板27上，可以将输入模块272设置成输入按钮。由此，可以通过将显示模块271和输入模块272在控制面板27上实现该多路低压电机在线绝缘监测系统结构的紧凑性。

在一些优选实施例中，继续参考图1所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括用于将控制模块21与上位机进行通信的上位通信模块28。示例性的，上位通信模块28可以采用RS-485。由此，控制模块21还可以通过上位通信模块28实现向上位机的实时交换数据和控制状态量，例如上位机通过分析上传的数据或状态信息，可以远程控制监测系统进行再次测量和数据设置等操作。

在一些优选实施例中，继续参考图1所示，该多路低压电机在线绝缘监测系统还包括与测量电源23电连接的整机工作电源29。示例性的，整机工作电源29可以采用AC/DC开关电源。正极工作电源可以与外部的220VAC电源连接，还可以提供给机内电子电路±12V、GND和+3.3V。由此，无需外接电源即可使用该多路低压电机在线绝缘监测系统，减小外接电源对该多路低压电机在线绝缘监测系统的使用场景的限制。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，包括：

控制模块；

与所述控制模块电连接的采样模块；

其负极与所述采样模块电连接的测量电源；

和用于与所述测量电源的正极电连接的多路开关模块，所述多路开关模块至少设有两个均与所述测量电源的正极电连接的开关本体，且每个开关本体用于分别与待测电机电连接；其中，

所述控制模块设置成能够控制与待测电机电连接的开关本体闭合，同时能够控制其他开关本体断开。

2.根据权利要求1所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括信号处理模块；

所述采样模块与所述控制模块通过信号处理模块连接，且所述信号处理模块设置成能够将所述采样模块输送来的信号进行降噪处理和/或放大处理后输送至所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，所述控制模块还设置成能够将增益信号输送至所述信号处理模块。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括平衡注入模块；

所述多路开关模块通过所述平衡注入模块与所述测量电源的正极电连接。

5.根据权利要求4所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，所述采样模块也与所述平衡注入模块电连接。

6.根据权利要求1至3任一项所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括与所述控制模块电连接的显示模块，所述显示模块设置成能够显示所述控制模块处理得到的待测电机的绝缘阻抗值。

7.根据权利要求6所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括用于将外部控制信号输入所述控制模块的输入模块。

8.根据权利要求7所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括用于与所述控制模块电连接的控制面板，所述显示模块和输入模块两者中的至少一者设置在所述控制面板上。

9.根据权利要求1至3任一项所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括用于将所述控制模块与上位机进行通信的上位通信模块。

10.根据权利要求1至3任一项所述的多路低压电机在线绝缘监测系统，其特征在于，还包括与所述测量电源电连接的整机工作电源。

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