絕緣性能檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，包括直流電源、電流檢測(cè)器，所述直流電源、電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，直流電源包括升壓隔離式變壓器和倍壓整流電路，升壓隔離式變壓器的輸入端與交流電網(wǎng)的輸出端連接，升壓隔離式變壓器的輸出端與倍壓整流電路的輸入端連接。本發(fā)明提供的一種絕緣性能檢測(cè)裝置，可以直接接入市電電網(wǎng)進(jìn)行電力設(shè)備的絕緣性能檢測(cè)，可以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的絕緣性能檢測(cè)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用蓄電池供電時(shí)需要經(jīng)常充電而不能長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】絕緣性能檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力安全領(lǐng)域，尤其涉及一種絕緣性能檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]良好絕緣性對(duì)于保證電力設(shè)備安全運(yùn)行非常重要，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其絕緣電阻必須達(dá)到一定的要求才能出廠。由于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的絕緣性能需要電壓為千伏級(jí)的直流電源，無(wú)法采用常見(jiàn)的電網(wǎng)電源，在現(xiàn)有技術(shù)中，采用蓄電池作為檢測(cè)電源。而蓄電池在使用一段時(shí)間后，必須依靠人工進(jìn)行充電，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行絕緣性能檢測(cè)，效率不高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種絕緣性能檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中絕緣性能檢測(cè)無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行，效率不高的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明提供了一種絕緣性能檢測(cè)裝置，包括直流電源、電流檢測(cè)器，所述直流電源、電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，直流電源包括升壓隔離式變壓器和倍壓整流電路，升壓隔離式變壓器的輸入端與交流電網(wǎng)的輸出端連接，升壓隔離式變壓器的輸出端分別與倍壓整流電路的輸入端連接。
[0005]優(yōu)選地，所述倍壓整流電路包括第一半波整流濾波電路和第二半波整流濾波電路，所述第一半波整流濾波電路包括第一二極管和第一電容器，所述第二半波整流濾波電路包括第二二極管和第二電容器，第一二極管的正極與第二二極管的負(fù)極連接，第一二極管的負(fù)極與第一電容器的一端連接，第一電容器的另一端與第二電容器的一端連接，第二二極管的正極與第二電容器的另一端連接，其中第一二極管的正極和第一電容器的另一端為倍壓整流電路的兩個(gè)輸入端，第一二極管的負(fù)極為倍壓整流電路的負(fù)極輸出端，第二二極管的正極為倍壓整流電路的正極輸出端。
[0006]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)器包括保護(hù)電阻器、采樣電阻器、電壓檢測(cè)器和計(jì)算電路，保護(hù)電阻器、采樣電阻器、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述電壓檢測(cè)器與采樣電阻器并聯(lián)以采集采樣電阻器兩端的電壓值，所述電壓檢測(cè)器將采樣電阻器兩端的電壓值信號(hào)輸入到所述計(jì)算電路，所述計(jì)算電路根據(jù)公式Rx= (UXR2ZUx-R1-R2)Q進(jìn)行計(jì)算得出被測(cè)物的絕緣電阻值Rx，其中R1為保護(hù)電阻器Rl的電阻值，R2為采樣電阻器R2的電阻值，Ux為檢測(cè)到的采樣電阻器R2兩端的電壓，U為直流電源的電壓。
[0007]優(yōu)選地，所述檢測(cè)裝置還包括延時(shí)開(kāi)關(guān)和繼電器，所述繼電器的輸入回路與延時(shí)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，所述繼電器的輸出回路、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)。
[0008]優(yōu)選地，所述檢測(cè)裝置還包括控制器和繼電器，所述繼電器的輸入回路與控制器連接，所述繼電器的輸出回路、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)。
[0009]優(yōu)選地，還包括第三二極管，所述第三二極管與所述繼電器的輸入回路并聯(lián)。
[0010]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)器包括保護(hù)電阻器、采樣電阻器，保護(hù)電阻器、采樣電阻器、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述控制器采集采樣電阻兩端的電壓并根據(jù)采集到的電壓、直流電源輸出的電壓、保護(hù)電阻以及采樣電阻的電阻值計(jì)算得出被測(cè)物體的絕緣電阻值。
[0011]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)器還包括濾波電路，所述濾波電路與采樣電阻器并聯(lián)，所述濾波電路包括電阻器和第三電容器，所述電阻器和第三電容器串聯(lián)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一種絕緣性能檢測(cè)裝置，可以直接接入市電電網(wǎng)進(jìn)行電力設(shè)備的絕緣性能檢測(cè)，可以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的絕緣性能檢測(cè)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例一的絕緣性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0015]圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例二的絕緣性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述不同的示例實(shí)施例，其中，一些示例性實(shí)施例在附圖中示出。
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的絕緣性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示例圖。參照?qǐng)D1，絕緣性能檢測(cè)裝置包括直流電源、電流檢測(cè)器。所述直流電源、電流檢測(cè)單元以及被測(cè)物相互串聯(lián)，形成檢測(cè)回路。
[0018]直流電源包括升壓隔離式變壓器Tl和倍壓整流電路101，升壓隔離式變壓器Tl的兩個(gè)輸入端分別與交流電網(wǎng)的兩個(gè)輸出端連接，升壓隔離式變壓器的兩個(gè)輸出端C、D分別與倍壓整流電路的兩個(gè)輸入端連接。所述交流電網(wǎng)優(yōu)選為市電電網(wǎng)，這樣方便使用，當(dāng)然也可以是其他交流電網(wǎng)。所述升壓隔離式變壓器Tl將從交流電網(wǎng)中接收的電壓進(jìn)行升壓并且隔離。
[0019]所述倍壓整流電路101優(yōu)選為兩組半波整流濾波電路即第一半波整流濾波電路和第二半波整流濾波電路，當(dāng)然也可以是其他可以倍壓整流的電路，所述第一半波整流濾波電路包括第一二極管Dl和第一電容器Cl，所述第二半波整流濾波電路包括第二二極管D2和第二電容器C2。第一二極管Dl的正極與第二二極管D2的負(fù)極連接，第一二極管Dl的負(fù)極與第一電容器Cl的一端E連接,第一電容器Cl的另一端與第二電容器C2的一端連接，第二二極管D2的正極G與第二電容器C2的另一端連接，其中第一二極管Dl的正極和第一電容器Cl的另一端分別為倍壓整流電路的兩個(gè)輸入端，第一二極管Dl的負(fù)極為倍壓整流電路的負(fù)極輸出端，和第二二極管D2的正極分別為倍壓整流電路的正極輸出端。這樣從升壓隔離式變壓器Tl輸出的交流電經(jīng)過(guò)兩個(gè)半波整流濾波電路轉(zhuǎn)換為從E、G兩點(diǎn)輸出的直流電，且電壓為從升壓隔離式變壓器Tl輸出的交流電的電壓的有效值的兩倍。
[0020]電流檢測(cè)器用于獲取檢測(cè)回路的電流。這樣將直流電源的輸出電壓以及獲取的電流值代入歐姆定律公式即可計(jì)算得到檢測(cè)回路的電阻值。如果檢測(cè)回路中還有其他電阻器，則將計(jì)算得到的檢測(cè)回路的電阻值減去其他電阻器的電阻值就是被測(cè)物的絕緣電阻值；如果回路中沒(méi)有其他電阻器，則計(jì)算得到的回路的電阻值就是被測(cè)物的絕緣電阻值。
[0021]電流檢測(cè)器可以是電流表或電流互感器或者其他能檢測(cè)電流的電路或元件，但被測(cè)物的絕緣電阻值一般為兆歐級(jí)，檢測(cè)回路的電流很小為微安級(jí)，使用現(xiàn)有技術(shù)中的電流檢測(cè)元件可能會(huì)有較大的誤差。
[0022]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)單元包括保護(hù)電阻器R1、采樣電阻器R2、電壓檢測(cè)器102和計(jì)算電路103。保護(hù)電阻器R1、采樣電阻器R2、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述電壓檢測(cè)器102與采樣電阻器R2并聯(lián)以采集采樣電阻器R2兩端的電壓，所述電壓檢測(cè)器102可以是電壓表或其他能檢測(cè)電壓的元件。通過(guò)選取合適的電阻值的采樣電阻器R2，如電阻值為千歐級(jí)的電阻器，則采樣電阻器R2兩端的電壓為現(xiàn)有技術(shù)能準(zhǔn)確檢測(cè)到的電壓級(jí)別。
[0023]利用本裝置檢測(cè)被測(cè)物的絕緣電阻值，可通過(guò)檢測(cè)到的采用電阻器R2兩端的電壓，再通過(guò)公式:RX= (UXIVUx-R1-R2) Ω進(jìn)行計(jì)算，其中Rx為被測(cè)物的絕緣電阻值，R1為保護(hù)電阻器Rl的電阻值，R2為采樣電阻器R2的電阻值，UxS檢測(cè)到的采樣電阻器R2兩端的電壓，U為直流電源的電壓，已知輸入交流電源的有效值Utl和升壓隔離式變壓器的電壓比N，則U=U0XNX2o被測(cè)物的絕緣電阻值可以是人工通過(guò)上述公式進(jìn)行計(jì)算，也可以通過(guò)計(jì)算電路104根據(jù)上述公式進(jìn)行計(jì)算，所述電壓檢測(cè)器將采樣電阻Rl器兩端的電壓值信號(hào)輸入到所述計(jì)算電路104。所述計(jì)算電路104可以是各種能實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能的電子裝置，如下述的具體電路。
[0024]可選的，計(jì)算電路103包括乘法器、除法器、第一減法器第二減法器，所述直流電源輸出的電壓值輸入到乘法器的一個(gè)輸入端，所述采樣電阻器R2的電阻值R2輸入到乘法器的另一個(gè)輸入端，所述乘法器的輸出連接到除法器的被除數(shù)輸入端，將所述電壓檢測(cè)器的輸出端連接到除法器的除數(shù)輸入端，除法器的輸出連接到第一減法器的被減數(shù)輸入端，保護(hù)電阻器Rl的電阻值Rl輸入到第一減法器的減數(shù)輸入端，第一減法器的輸出連接到第二減法器的被減數(shù)輸入端，采樣電阻器R2的電阻值R2輸入到第二減法器的減數(shù)輸入端，第二減法器的輸出為被測(cè)物的絕緣電阻值。
[0025]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)器還包括濾波電路，所述濾波電路與采樣電阻器R2并聯(lián)，所述濾波電路包括電阻器R3和第三電容器C3，所述電阻器R3和第三電容器C3串聯(lián)。由于檢測(cè)回路中的電壓存在波動(dòng)，在采樣電阻器R2的兩端并聯(lián)濾波電路，能在采樣電阻器R2的兩端檢測(cè)獲得一個(gè)穩(wěn)定的電壓。
[0026]所述檢測(cè)裝置可以通過(guò)人工控制檢測(cè)回路的通斷以及接通的時(shí)間，來(lái)控制檢測(cè)的啟動(dòng)和檢測(cè)時(shí)間。但是由于直流電源的電壓較高，為千伏級(jí)別，這樣的人工操作存在安全風(fēng)險(xiǎn)，且人工控制檢測(cè)時(shí)間準(zhǔn)確性不高，且浪費(fèi)人力。優(yōu)選地，所述檢測(cè)裝置還包括延時(shí)開(kāi)關(guān)104和繼電器K1，所述繼電器Kl的輸入回路與延時(shí)開(kāi)關(guān)104串聯(lián)，所述繼電器Kl的輸出回路、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述延時(shí)開(kāi)關(guān)104控制繼電器Kl的輸入回路的得電以及得電的時(shí)間長(zhǎng)度。繼電器Kl輸入回路得電，則繼電器Kl的輸出回路接通，這時(shí)就啟動(dòng)了絕緣性能檢測(cè)；得電的時(shí)間長(zhǎng)度完成，繼電器Kl的輸入回路失電，則繼電器Kl的輸出回路斷開(kāi)，這時(shí)就停止了絕緣性能檢測(cè)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)控制，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只能依靠人工來(lái)進(jìn)行測(cè)量時(shí)間控制以及啟動(dòng)操作的問(wèn)題，且繼電器Kl具有小電流控制大電流的特點(diǎn)，可以給繼電器Kl的輸入回路配置較小電壓的電源，這樣可以保證操作延時(shí)開(kāi)關(guān)的安全性。
[0027]優(yōu)選地，本裝置還包括第三二極管C3，所述第三二極管C3與所述繼電器Kl的輸入回路并聯(lián)。這樣可以保護(hù)電路中的其它元件，在繼電器斷電瞬間，繼電器線圈會(huì)長(zhǎng)生很大的反向電流，如果不采取措施，就會(huì)對(duì)電路造成很大的危害，如果并聯(lián)一個(gè)二極管，將這個(gè)大電流放掉，從而保護(hù)電路。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的絕緣性能檢測(cè)裝置，其啟動(dòng)和/或結(jié)果的計(jì)算除了上述的實(shí)現(xiàn)方式以外，還可以通過(guò)接入控制器202來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例二絕緣性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示例圖。參照?qǐng)D2，實(shí)施例二與實(shí)施例一中的絕緣性能檢測(cè)裝置的直流電源相同，根據(jù)實(shí)施例二的檢測(cè)裝置還包括控制器202和繼電器Kl，所述繼電器Kl的輸入回路與控制器連接，所述繼電器Kl的輸出回路、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)。所述控制器202輸出控制信號(hào)控制繼電器Kl的輸入回路的得電以及得電的時(shí)間長(zhǎng)度。繼電器Kl的輸入回路得電，則繼電器Kl的輸出回路接通，這時(shí)就啟動(dòng)了絕緣性能檢測(cè)；得電的時(shí)間長(zhǎng)度完成，繼電器Kl的輸入回路失電，則繼電器Kl的輸出回路斷開(kāi)，這時(shí)就停止了絕緣性能檢測(cè)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)控制，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只能依靠人工來(lái)進(jìn)行測(cè)量時(shí)間控制以及啟動(dòng)操作的問(wèn)題。
[0029]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)器包括保護(hù)電阻器R1、采樣電阻器R2，保護(hù)電阻器R1、采樣電阻器R2、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述控制器202采集采樣電阻器R2兩端的電壓并根據(jù)采集到的電壓Ux、直流電源輸出的電壓U、保護(hù)電阻器Rl的電阻值R1、采樣電阻器R2的電阻值民計(jì)算得出被測(cè)物體的絕緣電阻值Rx。.計(jì)算公式為公SRx=(UXR2/Ux-R1-R2) Ω。這樣可以直接通過(guò)控制器202檢測(cè)、計(jì)算即可得到被測(cè)物的絕緣電阻值Rx，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)檢測(cè)、計(jì)算的自動(dòng)化，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)只能依靠人工讀取數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果的問(wèn)題。
[0030]優(yōu)選地，為了減少器件，節(jié)約成本，如果被測(cè)物帶有控制器，則本發(fā)明實(shí)施例中的控制器202可以借用被測(cè)物的控制器。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的絕緣性能檢測(cè)裝置，可以直接接入市電電網(wǎng)進(jìn)行電力設(shè)備的絕緣性能檢測(cè)，可以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的絕緣性能檢測(cè)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用蓄電池供電時(shí)需要經(jīng)常充電而不能長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題。
[0032]應(yīng)該理解，盡管在這里可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述不同的組件，但是這些組件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)組件與另一組件。例如，在不脫離示例實(shí)施例的范圍的情況下，第一組件可被稱為第二組件，類似地，第二組件可被稱為第一組件。
[0033]盡管已經(jīng)參照其示例性實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，包括直流電源、電流檢測(cè)器，所述直流電源、電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，直流電源包括升壓隔離式變壓器和倍壓整流電路，升壓隔離式變壓器的輸入端與交流電網(wǎng)的輸出端連接，升壓隔離式變壓器的輸出端與倍壓整流電路的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述倍壓整流電路包括第一半波整流濾波電路和第二半波整流濾波電路，所述第一半波整流濾波電路包括第一二極管和第一電容器，所述第二半波整流濾波電路包括第二二極管和第二電容器，第一二極管的正極與第二二極管的負(fù)極連接，第一二極管的負(fù)極與第一電容器的一端連接，第一電容器的另一端與第二電容器的一端連接，第二二極管的正極與第二電容器的另一端連接，其中第一二極管的正極和第一電容器的另一端為倍壓整流電路的兩個(gè)輸入端，第一二極管的負(fù)極為倍壓整流電路的負(fù)極輸出端，第二二極管的正極為倍壓整流電路的正極輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電流檢測(cè)器包括保護(hù)電阻器、采樣電阻器、電壓檢測(cè)器和計(jì)算電路，保護(hù)電阻器、采樣電阻器、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述電壓檢測(cè)器與采樣電阻器并聯(lián)以采集采樣電阻器兩端的電壓值，所述電壓檢測(cè)器將采樣電阻器兩端的電壓值信號(hào)輸入到所述計(jì)算電路，所述計(jì)算電路根據(jù)公式Rx= (UXR2ZiUx-R1-R2) Ω進(jìn)行計(jì)算得出被測(cè)物的絕緣電阻值Rx，其中R1為保護(hù)電阻器Rl的電阻值，R2為采樣電阻器R2的電阻值，UxS檢測(cè)到的采樣電阻器R2兩端的電壓，U為直流電源的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還包括延時(shí)開(kāi)關(guān)和繼電器，所述繼電器的輸入回路與延時(shí)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，所述繼電器的輸出回路、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還包括控制器和繼電器，所述繼電器的輸入回路與控制器連接，所述繼電器的輸出回路、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括第三二極管，所述第三二極管與所述繼電器的輸入回路并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電流檢測(cè)器包括保護(hù)電阻器、采樣電阻器，保護(hù)電阻器、采樣電阻器、直流電源與電流檢測(cè)器和被測(cè)物相互串聯(lián)，所述控制器采集采樣電阻兩端的電壓并根據(jù)采集到的電壓、直流電源輸出的電壓、保護(hù)電阻以及采樣電阻的電阻值計(jì)算得出被測(cè)物體的絕緣電阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的絕緣性能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電流檢測(cè)器還包括濾波電路，所述濾波電路與采樣電阻器并聯(lián)，所述濾波電路包括電阻器和第三電容器，所述電阻器和第三電容器串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G01R27/14GK103743954SQ201310740579
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】李磊 申請(qǐng)人:北京天誠(chéng)同創(chuàng)電氣有限公司