CN221446199U - 一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，包括：单片机、输入电路、LCD显示电路、蜂鸣器电路、AD转换电路、RS232接口电路和线缆检测电路；单片机分别与输入电路、LCD显示电路、蜂鸣器电路、AD转换电路、RS232接口电路和线缆检测电路连接，AD转换电路分别与RS232接口电路和线缆检测电路连接，线缆检测电路用于连接二次回路的绝缘线缆，使线缆检测电路形成包括作为待测电阻的绝缘线缆的电阻的惠斯通电桥电路。本实用新型采用惠斯通电桥原理测试二次回路的绝缘线缆的电阻，可以同时对多条二次回路的绝缘线缆的电阻的阻值进行测试，缩短了测试时间；并且测试误差小于5％，测试准确率较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及二次回路电阻测试技术领域，尤其涉及一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统。
背景技术
目前，在二次回路绝缘检测和监测方面存在以下问题：在变电站新扩建工程中，在二次电缆敷设和配线时，由于管理不当和技术水平欠缺，时常发生压坏和划破二次电缆情况，并且绝缘破损地方比较隐蔽，通过人工检查不易发现；使用二次电缆绝缘摇表测试过程中，需要二次线芯对地和线芯之间进行逐根绝缘测试，由于二次电缆线芯数较多，测试过程繁琐，工作量大，工作效率低，且存在漏测情况；当二次电缆随着绝缘受潮、老化变质等影响，绝缘下降引起多点接地和短路时，将导致继电保护误动作，给电网安全稳定运行带来极大隐患。二次电缆绝缘测试方法通过传统摇表对二次线芯进行逐一测试，很少提及绝缘二次电缆投运后的预试方法，不具可操作性。
目前，由于二次回路绝缘测试线芯多，工作量大，在二次电缆线芯相间测试时，容易遗漏测试项目，缺乏针对二次多芯电缆智能绝缘测试以及交流二次回路绝缘开展相关方面研究。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，以解决现有技术测试过程繁琐，工作效率低，测试结果不准确的问题。
本实用新型实施例公开了如下的技术方案：
一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，包括：单片机、输入电路、LCD显示电路、蜂鸣器电路、AD转换电路、RS232接口电路和线缆检测电路；所述单片机分别与所述输入电路、所述LCD显示电路、所述蜂鸣器电路、所述AD转换电路、所述RS232接口电路和所述线缆检测电路连接，所述AD转换电路分别与所述RS232接口电路和所述线缆检测电路连接，所述线缆检测电路用于连接二次回路的绝缘线缆，使所述线缆检测电路形成包括作为待测电阻的绝缘线缆的电阻的惠斯通电桥电路。
进一步，所述线缆检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、所述绝缘线缆的电阻、四通道运算放大器和电源，所述第一电阻和所述第二电阻串联形成第一支路，所述绝缘线缆的电阻和所述第三电阻串联形成第二支路，所述第一支路和所述第二支路并联，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，以及，所述绝缘线缆的电阻和所述第三电阻的公共端，均连接所述四通道运算放大器，所述第一支路的两端分别连接所述电源的正负极，所述四通道运算放大器和所述电源均连接所述单片机。
进一步，所述线缆检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、所述绝缘线缆的电阻、四通道运算放大器和电源，所述第一电阻和所述第二电阻串联形成第一支路，所述绝缘线缆的电阻、所述第三电阻和所述第四电阻依次串联形成第二支路，所述第一支路和所述第二支路并联，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，以及，所述绝缘线缆的电阻和所述第三电阻的公共端，均连接所述四通道运算放大器，所述第一支路的两端分别连接所述电源的正负极，所述四通道运算放大器和所述电源均连接所述单片机。
进一步，还包括：CAN总线，所述CAN总线与所述输入电路连接。
进一步，还包括：外扩数据存储器，所述外扩数据存储器与所述RS232接口电路连接。
进一步，还包括：复位电路，所述复位电路和所述单片机连接。
这样，本实用新型实施例，采用惠斯通电桥原理测试二次回路绝缘线缆的电阻，可以同时对多条二次回路绝缘线缆的电阻的阻值进行测试，缩短了测试时间；并且测试误差小于5％，测试准确率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一优选实施例的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统的结构框图；
图2是实用新型另一优选实施例的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统的结构框图；
图3是本实用新型实施例一优选实施例的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统的线缆检测电路的结构示意图；
图4是本实用新型实施例另一优选实施例的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统的线缆检测电路的结构示意图；
图5是本实用新型实施例的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统的单片机与复位电路的连接示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统。如图1～5所示，该测试系统包括：单片机1、输入电路2、LCD显示电路3、蜂鸣器电路4、AD转换电路5、RS232接口电路6和线缆检测电路7。单片机1分别与输入电路2、LCD显示电路3、蜂鸣器电路4、AD转换电路5、RS232接口电路6和线缆检测电路7连接。AD转换电路5分别与RS232接口电路6和线缆检测电路7连接。线缆检测电路7用于连接二次回路的绝缘线缆，使线缆检测电路7形成包括作为待测电阻的绝缘线缆的电阻RX的惠斯通电桥电路。
具体的，单片机1用于对检测数据进行处理和控制整个测试系统的运行。输入电路2可以是按键输入电路，也可以是触屏输入电路，用于用户输入指令、信息等，以便通过输入电路2将指令、信息等传输到单片机1，由单片机1根据指令、信息等进行相应控制。LCD显示电路3用于显示单片机1输出的检测结果，用户输入的信息等。蜂鸣器电路4用于在单片机1判断测试得到的绝缘线缆的电阻Rx的阻值不在安全范围后，进行预警，防止烧坏仪器。AD转换电路5用于模拟信号转化为数字信号，以便其连接的各元件之间的信号可相互传送。线缆检测电路7通过惠斯通(Wheatstone)电桥电路对二次回路的绝缘线缆的电阻的阻值进行测试。
具体的，AD转换电路5可采用MAX197芯片，输入电压为±5V或者±10V，工作频率为1.56MHz。RS232接口电路6可采用PT245BM芯片，它可以实现输入输出接口和USB接口的转换。
具体的，在一优选实施例中，如图2所示，线缆检测电路7包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、绝缘线缆的电阻RX、四通道运算放大器8和电源。第一电阻R1和第二电阻R2串联形成第一支路，绝缘线缆的电阻RX和第三电阻R3串联形成第二支路。第一支路和第二支路并联，即第一电阻R1与绝缘线缆的电阻RX连接，第二电阻R2与第三电阻R3连接。第一电阻R1和第二电阻R2的公共端，以及，绝缘线缆的电阻RX和第三电阻R3的公共端，均连接四通道运算放大器8。第一支路的两端分别连接电源的正负极。四通道运算放大器8和电源均连接单片机1，以使四通道运算放大器8将测试的数据发送到单片机1，以及，使电源接收单片机1的指令输出指令要求的电压。
具体的，在另一优选实施例中，如图3所示，线缆检测电路7包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、绝缘线缆的电阻RX、四通道运算放大器8和电源。第一电阻R1和第二电阻R2串联形成第一支路，绝缘线缆的电阻RX、第三电阻R3和第四电阻R4依次串联形成第二支路。第一支路和第二支路并联，即第一电阻R1与绝缘线缆的电阻RX连接，第二电阻R2与第四电阻R4连接。第一电阻R1和第二电阻R2的公共端，以及，绝缘线缆的电阻RX和第三电阻R3的公共端，均连接四通道运算放大器8。第一支路的两端分别连接电源的正负极。四通道运算放大器8和电源均连接单片机1，以使四通道运算放大器8将测试的数据发送到单片机1，以及，使电源接收单片机1的指令输出指令要求的电压。
其中，第一电阻R1和第三电阻的R3为可变电阻。第一电阻R1和第三电阻R3可防止电流过大，避免烧坏元件。此外，调节第三电阻的R3阻值还可以改变测试的范围。
其中，第四电阻R4在测试绝缘线缆的电阻RX时起分压作用。
采用电桥法来测试绝缘线缆的电阻RX，测试回路中的第二电阻R2跟随电源电压的大小，削弱了电源侧电压波动导致的测试误差，从而使绝缘线缆的电阻RX的测试更加确。
四通道运算放大器8采用OP497，用于将采集的桥臂两端电压，进行放大，再经过差分，最终输入到单片机1以得到绝缘线缆的电阻RX的阻值。
优选的，本实用新型实施例的测试系统还包括：CAN总线9。CAN总线9与输入电路2连接，CAN总线9用于连接下位机，以便下位机和单片机1之间实现数据、信号等传输。
优选的，本实用新型实施例的测试系统还包括：外扩数据存储器10。外扩数据存储器10与RS232接口电路6连接。外扩数据存储器10可存储测试系统的数据、信息等。
优选的，本实用新型实施例的测试系统还包括：复位电路11。复位电路11和单片机1连接，用于当测试系统出现故障后，等待一段时间，发送复位信号，使单片机1控制系统重新开始工作。复位电路11可采用CAT24C021芯片。
为了验证本实用新型实施例的测试系统的准确性，选用三根直流换流站二次回路的绝缘线缆进行检测，测试电压设计为220V和380V，测试时间为2s。作为对比，使用传统摇表测试绝缘线缆的阻值，并将该阻值作为基准值，验证测试结果的准确性。测试结果如表1所示。
表1测试结果对比
测试结果表明，在测试时间为2秒，测试电压分别为220V和380V的条件下，将传统摇表的测试结果当作基准值，使用本测试系统的测试误差小于5％。
综上，本实用新型实施例，采用惠斯通电桥原理测试二次回路绝缘线缆的绝缘线缆的电阻，可以同时对多条二次回路绝缘线缆的电阻的阻值进行测试，缩短了测试时间；并且测试误差小于5％，测试准确率较高。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，其特征在于，包括：单片机、输入电路、LCD显示电路、蜂鸣器电路、AD转换电路、RS232接口电路和线缆检测电路；所述单片机分别与所述输入电路、所述LCD显示电路、所述蜂鸣器电路、所述AD转换电路、所述RS232接口电路和所述线缆检测电路连接，所述AD转换电路分别与所述RS232接口电路和所述线缆检测电路连接，所述线缆检测电路用于连接二次回路的绝缘线缆，使所述线缆检测电路形成包括作为待测电阻的绝缘线缆的电阻的惠斯通电桥电路。
2.根据权利要求1所述的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，其特征在于，所述线缆检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、所述绝缘线缆的电阻、四通道运算放大器和电源，所述第一电阻和所述第二电阻串联形成第一支路，所述绝缘线缆的电阻和所述第三电阻串联形成第二支路，所述第一支路和所述第二支路并联，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，以及，所述绝缘线缆的电阻和所述第三电阻的公共端，均连接所述四通道运算放大器，所述第一支路的两端分别连接所述电源的正负极，所述四通道运算放大器和所述电源均连接所述单片机。
3.根据权利要求1所述的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，其特征在于，所述线缆检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、所述绝缘线缆的电阻、四通道运算放大器和电源，所述第一电阻和所述第二电阻串联形成第一支路，所述绝缘线缆的电阻、所述第三电阻和所述第四电阻依次串联形成第二支路，所述第一支路和所述第二支路并联，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端，以及，所述绝缘线缆的电阻和所述第三电阻的公共端，均连接所述四通道运算放大器，所述第一支路的两端分别连接所述电源的正负极，所述四通道运算放大器和所述电源均连接所述单片机。
4.根据权利要求1所述的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，其特征在于，还包括：CAN总线，所述CAN总线与所述输入电路连接。
5.根据权利要求1所述的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，其特征在于，还包括：外扩数据存储器，所述外扩数据存储器与所述RS232接口电路连接。
6.根据权利要求1所述的二次回路绝缘线缆的电阻测试系统，其特征在于，还包括：复位电路，所述复位电路和所述单片机连接。
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