一种绕组绝缘监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绕组绝缘监测装置，属于电源检测技术领域，包括：交流功率模块

【技术实现步骤摘要】
一种绕组绝缘监测装置


[0001]本专利技术涉及检测
，特别涉及一种绕组绝缘监测装置
。

技术介绍

[0002]绝缘监测是一种用于监测电气设备和电线电缆绝缘性能的技术，其工作原理是通过测量电气设备或电线电缆的绝缘电阻值来判断其绝缘性能是否符合要求
。
绝缘电阻过小，会导致电流泄漏或短路，从而影响设备的正常运行，甚至引发火灾，危及人员安全等安全事故，因此绝缘检测是非常必要的
。
[0003]而传统的绝缘检测方案的基本原理大致分为以下四种
:
[0004]不平衡电阻法：在测量点与地之间接入一系列电阻，然后通过简单的开关或继电器切换接入阻值的大小，测量在不同的接入电阻情况下被测电阻上的分压，最后通过解方程计算得出测量点对地的绝缘电阻
。
此方法缺点是检测时需切换开关，切换后电路还需等待一端时间达到稳态，监测时间偏长
。
[0005]平衡电阻法：在测量点与地之间接入一个阻值较大的电阻，当绝缘电阻变低时，会迅速的拉低电阻上的电压，从而可检测出故障及电阻值
。
虽能快速的监测，但对于双极对地都降低的情况也无法识别出故障
。
[0006]交流电注入法：在某一极的绝缘电阻并联一个周期正负切换的交流电压和监测电阻，监测通过监测电阻的电流可计算绝缘电阻，该方法能快速的监测，但依然无法判断是哪一极的故障，且成本较高
。
[0007]电流传感法：分别在正负绝缘电阻并联一个监测电阻，分别监测流经两个电阻的电流，正常情况下两个电流相等，当出现绝缘故障时电流不相等，从而可计算出绝缘电阻，且发生绝缘故障的一侧的监测电流变化
。
依然是成本较高，且两极都发生绝缘故障时绝缘电阻等比例降低时无法计算
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的监测时间偏长
、
在对于双极对地都降低的情况下无法识别故障
、
成本较高的不足，提供一种绕组绝缘监测装置
。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0010]一种绕组绝缘监测装置，包括：交流功率模块
、
阻抗变换模块
、
负载电路模块
、
信号注入模块
、
信号检出模块，所述交流功率模块
、
所述阻抗变换模块
、
所述负载电路模块
、
所述信号注入模块
、
所述信号检出模块之间依次电连接；
[0011]所述交流功率模块用于向所述负载电路模块提供需要的功率及频率；
[0012]所述信号注入模块与所述信号检出模块用于对所述负载电路模块的对地绝缘及接地故障进行在线监测，所述信号注入模块向所述负载电路模块对地注入检测信号，所述检测信号通过所述负载电路模块之后回到所述信号注入模块与所述信号检出模块，再与所述信号检出模块的阈值电压进行比较，所述检测信号超过所述阈值电压则发出报警信号
。
[0013]采用上述技术方案，线圈电气回路与地无直接连接，绕组绝缘监测装置通过信号注入模块向地注入检测信号，监测检测信号达到阈值之后，进行告警输出，可靠性高
、
动作点可调
、
配置灵活，并且无需额外的软件运算资源，通过计算配置电阻即可实现绝缘监测，降低成本，能够在各种环境
、
各种运行工况下准确测量输出回路的对地绝缘电阻值，对于电源及人员能够起到有效的安全防护作用
。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述负载电路模块包括：等效对地绝缘电阻
Rx、
电容
C1、
负载线圈，所述等效对地绝缘电阻
Rx
的第一端口与所述负载线圈任一一点电连接，所述等效对地绝缘电阻
Rx
的第二端口与参考点
PE
电连接
。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述阻抗变换模块为隔离变压器，所述隔离变压器的副边一端与所述电容
C1
串联后连接至负载线圈的一端，所述隔离变压器的副边另一端与所述负载线圈的另一端电连接，所述隔离变压器的原边与所述交流功率模块的输出端电连接
。
[0016]所述隔离变压器的第一端口与所述电容
C1
的第一端口电连接，所述电容
C1
的第二端口与所述负载线圈的第一端口电连接，所述隔离变压器的第二端口与所述负载线圈的第二端口电连接
。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述的信号注入模块包括：注入信号源
G
，滤波电感
L
，滤波电容
C2
，取样电阻
R
，所述注入信号源
G
的第一端口与所述滤波电感
L
的第一端口和所述滤波电容
C2
的第一端口电连接，所述注入信号源
G
的第二端口与所述取样电阻
R
的第一端口电连接，所述滤波电容
C2
的第二端口与所述取样电阻
R
的第二端口和所述等效对地绝缘电阻的
Rx
的第二端口电连接，所述滤波电感
L
的第二端口与所述电容
C1
的第二端口电连接
。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述的信号检出模块包括：比较器
、
可变电阻
、
低通滤波器，所述可变电阻与所述比较器的第一输入端口电连接，所述低通滤波器的第一端口接地，所述低通滤波器的第二端口与比较器的第二输入端口电连接
。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述注入信号源
G
通过所述滤波电感
L、
所述等效对地绝缘电阻
Rx
以及所述取样电阻
R
后，在所述取样电阻
R
上产生所述等效对地绝缘电阻
Rx
的电压，再通过所述低通滤波器进入所述比较器的第二输入端口，与所述比较器的第一输出端口设置的阈值电压进行比较，通过改变所述可变电阻的阻值能够设置不同的阈值电压，当监测到所述对地绝缘电阻
Rx
的电压超过所述阈值电压，所述比较器输出端口的状态发生改变，判定所述负载电路模块出现对地绝缘及接地故障
。
[0020]作为本专利技术的优选方案，所述对地绝缘电阻
Rx
的阻值计算公式为：
[0021]Rx
＝
VCC
×
R/V1
‑
R
[0022]其中，
V1
为所述取样电阻
R
的电压，
R
为所述取样电阻的阻值，
VCC
为对地直流信号
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种绕组绝缘监测装置，其特征在于，包括：交流功率模块
、
阻抗变换模块
、
负载电路模块
、
信号注入模块
、
信号检出模块，所述交流功率模块
、
所述阻抗变换模块
、
所述负载电路模块
、
所述信号注入模块
、
所述信号检出模块之间依次电连接；所述交流功率模块用于向所述负载电路模块提供需要的功率及频率；所述信号注入模块与所述信号检出模块用于对所述负载电路模块的对地绝缘及接地故障进行在线监测，所述信号注入模块向所述负载电路模块对地注入检测信号，所述检测信号通过所述负载电路模块之后回到所述信号注入模块与所述信号检出模块，再与所述信号检出模块的阈值电压进行比较，所述检测信号超过所述阈值电压则发出报警信号
。2.
根据权利要求1所述的一种绕组绝缘监测装置，其特征在于，所述负载电路模块包括：等效对地绝缘电阻
Rx、
电容
C1、
负载线圈，所述等效对地绝缘电阻
Rx
的第一端口与所述负载线圈任一一点电连接，所述等效对地绝缘电阻
Rx
的第二端口与参考点
PE
电连接
。3.
根据权利要求2所述的一种绕组绝缘监测装置，其特征在于，所述阻抗变换模块为隔离变压器，所述隔离变压器的副边一端与所述电容
C1
串联后连接至负载线圈的一端，所述隔离变压器的副边另一端与所述负载线圈的另一端电连接，所述隔离变压器的原边与所述交流功率模块的输出端电连接
。4.
根据权利要求3所述的一种绕组绝缘监测装置，其特征在于，所述隔离变压器的第一端口与所述电容
C1
的第一端口电连接，所述电容
C1
的第二端口与所述负载线圈的第一端口电连接，所述隔离变压器的第二端口与所述负载线圈的第二端口电连接
。5.
根据权利要求2所述的一种绕组绝缘监测装置，其特征在于，所述的信号注入模块包括：注入信号源
G
，滤波电感
L
，滤波电容
C2
，取样电阻
R

【专利技术属性】
技术研发人员：邓长春，许文虎，陈勇，
申请(专利权)人：四川英杰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：