一种直流绝缘监测仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种直流绝缘监测仪，监测电路的正、负极对地绝缘性，包括作为检测主回路的不平衡电桥、检测所述的不平衡电桥电流的电流传感器、测量被监测电路正、负极对地电压的电压测量电路、对电流传感器和电压测量电路的输出进行处理的单片机，所述的不平衡电桥为由所述的单片机控制的三级不平衡电桥。本实用新型专利技术的有益效果是，由于使用三级不平衡电桥投切方式接入母线，检测支路接地电阻值范围更宽；结构简单，造价低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种直流绝缘监测仪，监测电路的正、负极对地绝缘性，包括作为检测主回路的不平衡电桥、检测所述的不平衡电桥电流的电流传感器、测量被监测电路正、负极对地电压的电压测量电路、对电流传感器和电压测量电路的输出进行处理的单片机，所述的不平衡电桥为由所述的单片机控制的三级不平衡电桥。本技术的有益效果是，由于使用三级不平衡电桥投切方式接入母线，检测支路接地电阻值范围更宽；结构简单，造价低。【专利说明】一种直流绝缘监测仪
本技术涉及电路对地绝缘状态监测领域，特别涉及一种在线实时测量对地悬浮高压直流母线和其分支路对地绝缘状况的装置。
技术介绍
目前，太阳能光伏并网系统、直流远供电源系统、HVDC高压直流系统，均采用对地悬浮的直流电系统组建造；当线路出现接地时，可能影响直流系统的运行和造成人身电击，如果不能迅速找到接地故障点修复，可能引起重大故障的发生。所以电源系统绝缘状态的检测与管理变得非常必要和重要。现有检测的方法主要有平衡电桥原理和低频探测原理。平衡电桥原理不能检测系统正、负极绝缘同等下降时的情况；且多数使用单组电桥，仅适合较窄区间电压测量和供电，为了能测到较大的接地电阻可能使用较小阻值的电桥，且始终接在母线上成为负载，增加功耗，当输入电压较高时降低了对小阻抗接地电阻的检测能力和精度。使用非平衡电桥可以检测系统正负极绝缘同等下降时的情况，但多数也只使用单组电桥，测量电压与电阻区间并无改善，较小阻值的电桥在高压切换时还会增加功耗、造成母线对地电压较大波动。如图1所示，为使用非平衡电桥进行接地阻测量原理图，在图1所示实施例中演示母线对地绝缘电阻测量时投切电阻方式与算法:第I步:当SI闭合地S2断开时，测得RX与RY上的电压分别为Uxl、Uyl，根据欧姆定律可得:【权利要求】1.一种直流绝缘监测仪，监测电路的正、负极对地绝缘性，包括作为检测主回路的不平衡电桥、检测所述的不平衡电桥电流的电流传感器、测量被监测电路正、负极对地电压的电压测量电路、对电流传感器和电压测量电路的输出进行处理的单片机，其特征在于:所述的不平衡电桥为由所述的单片机控制的三级不平衡电桥； 所述的三级不平衡电桥包括: 由电阻Ral、电阻Ra2、开关S1、开关S2组成的电阻桥A，所述的电阻Ral的电阻Ra2分别利用开关SI和开关S2接地、所述的电阻Ral、电阻Ra2的另一端分别接被监测电路的正、负极；电阻Ral与电阻Ra2阻值相等； 由电阻Rb 1、电阻Rb2、开关S3、开关S4组成的电阻桥B，所述的电阻Rb I的电阻Rb2分别利用开关S3和开关S4接地、所述的电阻Rbl、电阻Rb2的另一端分别接被监测电路的正、负极；电阻Rbl与电阻Rb2阻值相等； 电阻Rcl、电阻Rc2、电阻Rc3和开关S5组成的电阻桥C ;所述的电阻Rcl、电阻Rc2、电阻Rc3依次串连，所述的开关S5设置在电阻Rc2和电阻Rc3连接处与地之间，电阻Rcl和电阻Rc3的另一端分别接被监测电路的正、负极； 由电阻Rdl、电阻Rd2、电阻Rd3开关S6组成的电阻桥D ;所述的电阻Rdl、电阻Rd2、电阻Rd3依次串连，所述的开关S6设置在电阻Rdl和电阻Rd2连接处与地之间，电阻Rdl和电阻Rd3的另一端分别接被监测电路的正、负极； 电阻Rcl、电阻Rc2和电阻Rc3以及电阻Rdl、电阻Rd2和电阻Rd3阻值相等； 所述的开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5和开关S6分别由所述的单片机控制。2.根据权利要求1所述的直流绝缘监测仪，其特征在于:所述的开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5和开关S6分别为光隔尚MOS管。3.根据权利要求1所述的直流绝缘监测仪，其特征在于:所述的电压测量电路包括被测电路正极对地电压测量电路和被测电路负极对地电压测量电路； 所述的正极对地电压测量电路包括将正极对地电压按比例降低至测量量程范围的第一分压电路，将所述的第一分压电路输出的电压信号接入到所述的单片机的射随器UlA; 所述的负极对地电压测量电路包括将负极对地电压按比例降低至测量量程范围的第二分压电路，将所述的第二分压电路输出的电压信号接入到所述的单片机的1:1的反放大器 U1B。4.根据权利要求1所述的直流绝缘监测仪，其特征在于:所述的电流传感器、电压测量电路的输出到单片机时还包括选择输入检测电路；所述的选择输入检测电路包括多选I模拟开关、I:1反向放大器U2A、射随器U2B ； 多选I模拟开关输出通过电阻R16接1:1反向放大器U2A的异相端，I:1反向放大器U2A的同相端通过电阻R129接地；在1:1反向放大器U2A的异相端和同相端之间接二极管D15，二极管D15的阳极接1:1反向放大器U2A的异相端，1:1反向放大器U2A的输出接所述的单片机的负信号输入端； 多选I模拟开关输出通过电阻R36接射随器U2B的输入端，在射随器U2B的输入端还通过二极管D20接地，二极管D20的阳极接地。5.根据权利要求1至4中任一所述的直流绝缘监测仪，其特征在于:所述的被测电路的正、负极分别是被测系统的正极母线和负极母线。6.根据权利要求5所述的直流绝缘监测仪，其特征在于:还包括防反接电路，所述的防反接电路包括二极管D22和二极管D14，所述的二极管D22的阴极与被测系统的负极母线相连，阳极接所述电 桥的负极(HM-)电压测量电路；所述的二极管D14的阳极接被测系统的正极母线，阴极接所述的电桥的正极(HM+)电压测量电路。【文档编号】G01R31/02GK203673005SQ201320765710【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日 【专利技术者】刘兴华, 蒋中为 申请人:深圳市金威源科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流绝缘监测仪，监测电路的正、负极对地绝缘性，包括作为检测主回路的不平衡电桥、检测所述的不平衡电桥电流的电流传感器、测量被监测电路正、负极对地电压的电压测量电路、对电流传感器和电压测量电路的输出进行处理的单片机，其特征在于：所述的不平衡电桥为由所述的单片机控制的三级不平衡电桥；所述的三级不平衡电桥包括：由电阻Ra1、电阻Ra2、开关S1、开关S2组成的电阻桥A，所述的电阻Ra1的电阻Ra2分别利用开关S1和开关S2接地、所述的电阻Ra1、电阻Ra2的另一端分别接被监测电路的正、负极；电阻Ra1与电阻Ra2阻值相等；由电阻Rb1、电阻Rb2、开关S3、开关S4组成的电阻桥B，所述的电阻Rb1的电阻Rb2分别利用开关S3和开关S4接地、所述的电阻Rb1、电阻Rb2的另一端分别接被监测电路的正、负极；电阻Rb1与电阻Rb2阻值相等；电阻Rc1、电阻Rc2、电阻Rc3和开关S5组成的电阻桥C；所述的电阻Rc1、电阻Rc2、电阻Rc3依次串连，所述的开关S5设置在电阻Rc2和电阻Rc3连接处与地之间，电阻Rc1和电阻Rc3的另一端分别接被监测电路的正、负极；由电阻Rd1、电阻Rd2、电阻Rd3开关S6组成的电阻桥D；所述的电阻Rd1、电阻Rd2、电阻Rd3依次串连，所述的开关S6设置在电阻Rd1和电阻Rd2连接处与地之间，电阻Rd1和电阻Rd3的另一端分别接被监测电路的正、负极；电阻Rc1、电阻Rc2和电阻Rc3以及电阻Rd1、电阻Rd2和电阻Rd3阻值相等；所述的开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5和开关S6分别由所述的单片机控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴华，蒋中为，
申请(专利权)人：深圳市金威源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44