直流系统绝缘检测仪的制作方法
直流系统绝缘检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种测量精度高且可自动显示及报警的直流系统绝缘检测仪，设有单片机（1），与单片机（1）相接有直流系统总电压检测电路（2）及直流系统负对地电压检测电路（3）；设有正侧拉偏电阻（4）及负侧拉偏电阻（5），正侧拉偏电阻（4）及负侧拉偏电阻（5）通过拉偏执行电路（6）分别与直流系统总电压检测电路（2）及直流系统负对地电压检测电路（3）相接；单片机（1）的输出还分别与显示电路（7）和报警执行电路（8）相接，报警执行电路（8）与报警电路（9）相接。
【专利说明】直流系统绝缘检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种直流系统绝缘检测仪，尤其是一种测量精度高且可自动显示及报警的直流系统绝缘检测仪。
【背景技术】
[0002]直流大功率电源已广泛应用于通讯机房、通讯基站和电力变电站。直流大功率电源长期带载工作后，因保护层老化等原因，会导致正负端与大地间的绝缘电阻变小，将直接威胁到整个机房的安全。特别是潮湿的夏季，绝缘电阻降低尤为明显，因此对直流大功率电源等直流系统都配有直流系统绝缘检测仪，即适时检测绝缘电阻。目前，对于绝缘电阻采用平衡桥为测量手段，绝缘良好时，直流电正极和负极与大地之间电阻无穷大，直流电正极对大地和负极对大地电压相等，电桥平衡；当直流电源的一极绝缘电阻降低时，与该极相接一侧的平衡电阻与绝缘电阻相并，使直流电正极对大地或负极对大地电压偏向一侧，通过公式可以计算出绝缘电阻值。但是，若直流电正极对大地和负极对大地的绝缘电阻都降低且阻值相等，正极对大地和负极对大地的电压则依然平衡，不但测不出绝缘电阻，且直流绝缘电阻检测系统不报警而显示绝缘良好。因此，现有直流系统绝缘检测仪存在着测试精度低的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种测量精度高且可自动显示及报警的直流系统绝缘检测仪。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种直流系统绝缘检测仪，设有单片机，与单片机相接有直流系统总电压检测电路及直流系统负对地电压检测电路；设有正侧拉偏电阻及负侧拉偏电阻，正侧拉偏电阻及负侧拉偏电阻通过拉偏执行电路分别与直流系统总电压检测电路及直流系统负对地电压检测电路相接；单片机的输出还分别与显示电路和报警执行电路相接，报警执行电路与报警电路相接。
[0005]所述直流系统总电压检测电路是设有串联于直流系统正负极之间的电阻町和电阻尺10，电阻[和电阻[0的相接点与电阻狀相接，电阻狀的一端通过电容接地，电阻尺8的另一端与单片机相接；
[0006]所述直流系统负对地电压检测电路是设有串联于直流系统正负极之间的电阻尺2、电阻阳、电阻册和电阻87，电阻82和电阻阳的相接点与大地相接，电阻册和电阻87的相接点与电阻四相接，电阻四的一端通过电容02接地，电阻四的另一端与单片机相接；
[0007]所述正侧拉偏电阻为与直流系统正极相接的电阻尺3 ；
[0008]所述负侧拉偏电阻为与直流系统负极相接的电阻财。
[0009]所述拉偏执行电路为光耦继电器I光耦继电器V的？1脚通过电阻811与工作电压^相接，光耦继电器V的？3脚通过电阻812与工作电压^相接，光耦继电器I的？2、？4脚与单片机相接，光耦继电器V的？5脚通过电阻财与直流系统负极相接，光耦继电器V的？6、？7脚与大地相接，光耦继电器I的？8脚通过电阻…与直流系统正极相接。
[0010]本实用新型采用主动拉偏单侧输入电压(引入拉偏电阻)的方式测量平衡接地与不平衡接地的绝缘电阻值，测量精度高，即使直流电正极对大地和负极对大地的绝缘电阻都降低且阻值相等时，也能够测出绝缘电阻值。可实时测量并显示正、负极的对地电压值和对地的电阻值，且当母线的等效电阻小于其设定值时及时报警，确保电力直流系统安全可靠运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型实施例的电路原理框图。
[0012]图2是本实用新型实施例的部分线路图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。本实用新型实施例的电路原理框图如图1所示:设有单片机1 (可采用等),与单片机1相接有直流系统总电压检测电路2及直流系统负对地电压检测电路3 ；设有正侧拉偏电阻4及负侧拉偏电阻5，正侧拉偏电阻4及负侧拉偏电阻5通过拉偏执行电路6分别与直流系统总电压检测电路2及直流系统负对地电压检测电路3相接；单片机1的输出还分别与显示电路7和报警执行电路8相接，报警执行电路8与报警电路9相接。
[0014]直流系统总电压检测电路2、直流系统负对地电压检测电路3、正侧拉偏电阻4、负侧拉偏电阻5及拉偏执行电路6如图2所示:测量电路的地与母线输入的负极连接，作为输入电压采集的参考地。
[0015]所述直流系统总电压检测电路2是设有串联于直流系统正极(71^+)与负极(^爪-)之间的电阻尺1 (6210和电阻尺10 (210,电阻尺1和电阻[0的相接点与电阻狀(11()相接，电阻狀的一端通过电容(^?)接地，电阻88的另一端5-。与单片机相接；
[0016]所述直流系统负对地电压检测电路3是设有串联于直流系统正负极之间的电阻尺2 (3210,电阻85 (3010、电阻册(11()和电阻尺7 (110，电阻82和电阻85的相接点与大地相接，电阻册和电阻87的相接点与电阻四(110相接，电阻四的一端通过电容02 (1 4 0接地，电阻四的另一端5-。八与单片机相接；
[0017]所述正侧拉偏电阻4为与直流系统正极相接的电阻…(3210 ；
[0018]所述负侧拉偏电阻5为与直流系统负极相接的电阻财〔3210。
[0019]所述拉偏执行电路6为光耦继电器I (觸1214),光耦继电器I的？1脚通过电阻尺11与工作电压^相接，光耦继电器V的？3脚通过电阻812与工作电压^相接，光耦继电器V的？2、？4脚与单片机相接，光耦继电器V的？5脚通过电阻财与直流系统负极相接，光耦继电器V的？6、？7脚与大地相接，光耦继电器V的？8脚通过电阻…与直流系统正极相接。
[0020]测试原理及过程如下:
[0021]电阻町和电阻810对总电压进行分压后送入单片机，实现对总电压的测量；电阻以』5、册和87将负对地电压进行分压后送入单片机，实现负对地电压的测量，直流系统正对地电压值等于总电压减去负对地电压。
[0022]假定直流系统正极与大地之间的绝缘电阻为取1，直流系统负极与大地之间的绝缘电阻为取2，绝缘良好时，绝缘电阻取1和绝缘电阻取2为无穷大，由于电阻[+电阻[0=电阻82+电阻85+电阻册+电阻87，其中电阻87的阻值是[0的一半，因此电阻87上的电压正好是[0的一半即负对地电压等于总电压的一半。
[0023]但是当绝缘不良时，绝缘电阻1? 1和绝缘电阻取2减小而不再是无穷大，有如下三种情形:
[0024](1)如果电阻取1减小则正侧平衡电阻与取1相并的值减小，正对地电压减小，负对地电压增大，此时通过单片机控制光耦继电器I吸合，控制并入正侧拉偏电阻…，使电压部分纠偏后再采集总电压、负对地电压和正对地电压，通过这两次测量的六个参数精确计算出取1的数值；
[0025](2)如果取2减小则负侧平衡电阻与取2相并的值减小，负对地电压减小，正对地电压增大，此时通过单片机控制光耦继电器I吸合，控制并入正侧拉偏电阻财，使电压部分纠偏后再采集总电压、负对地电压和正对地电压，通过这两次测量的六个参数精确计算出^2的数值；
[0026](3)如果双侧绝缘均降低，也就是取1和取2同时都不趋于无穷大，此时通过单片机采集实际的总电压、负对地电压和正对地电压，判断负对地电压和正对地电压的大小，如果负对地电压大于正对地电压，则控制并入正侧拉偏电阻…；如果负对地电压小于或等于正对地电压，则控制并入负侧拉偏电阻财；当电压部分纠偏后再采集总电压、负对地电压和正对地电压，通过这两次测量的六个参数精确计算出取1和取2的数值。
[0027]与单片机相接的显示电路适时显示所测量的总电压、负对地电压、正对地电压及绝缘电阻取1和取2的数值；当所测量的绝缘电阻取1或取2小于其设定值时，单片机输出信号驱动报警执行电路8，报警电路9及时报警。
[0028]本实用新型单片机所用程序为应用程序，本领域技术人员根据说明书记载即可编制。
【权利要求】
1.一种直流系统绝缘检测仪，其特征在于:设有单片机(1)，与单片机(I)相接有直流系统总电压检测电路(2)及直流系统负对地电压检测电路(3);设有正侧拉偏电阻(4)及负侧拉偏电阻(5)，正侧拉偏电阻(4)及负侧拉偏电阻(5)通过拉偏执行电路(6)分别与直流系统总电压检测电路(2)及直流系统负对地电压检测电路(3)相接；单片机(I)的输出还分别与显示电路(7)和报警执行电路(8)相接，报警执行电路(8)与报警电路(9)相接。
2.根据权利要求1所述的直流系统绝缘检测仪，其特征在于: 所述直流系统总电压检测电路(2)是设有串联于直流系统正负极之间的电阻Rl和电阻R10，电阻Rl和电阻RlO的相接点与电阻R8相接，电阻R8的一端通过电容Cl接地，电阻R8的另一端与单片机相接； 所述直流系统负对地电压检测电路(3)是设有串联于直流系统正负极之间的电阻R2、电阻R5、电阻R6和电阻R7，电阻R2和电阻R5的相接点与大地相接，电阻R6和电阻R7的相接点与电阻R9相接，电阻R9的一端通过电容C2接地，电阻R9的另一端与单片机相接；所述正侧拉偏电阻(4)为与直流系统正极相接的电阻R3 ； 所述负侧拉偏电阻(5)为与直流系统负极相接的电阻R4。
3.根据权利要求2所述的直流系统绝缘检测仪，其特征在于:所述拉偏执行电路(6)为光耦继电器U，光耦继电器U的Pl脚通过电阻Rll与工作电压Vcc相接，光耦继电器U的P3脚通过电阻R12与工作电压Vcc相接，光耦继电器U的P2、P4脚与单片机相接，光耦继电器U的P5脚通过电阻R4与直流系统负极相接，光耦继电器U的P6、P7脚与大地相接，光耦继电器U的P8脚通过电阻R3与直流系统正极相接。
【文档编号】G01R31/12GK204142899SQ201420542965
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】庄益夫, 普仕凡, 孙公道 申请人:庄益夫, 普仕凡, 孙公道
【专利摘要】本实用新型公开一种测量精度高且可自动显示及报警的直流系统绝缘检测仪，设有单片机（1），与单片机（1）相接有直流系统总电压检测电路（2）及直流系统负对地电压检测电路（3）；设有正侧拉偏电阻（4）及负侧拉偏电阻（5），正侧拉偏电阻（4）及负侧拉偏电阻（5）通过拉偏执行电路（6）分别与直流系统总电压检测电路（2）及直流系统负对地电压检测电路（3）相接；单片机（1）的输出还分别与显示电路（7）和报警执行电路（8）相接，报警执行电路（8）与报警电路（9）相接。
【专利说明】直流系统绝缘检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种直流系统绝缘检测仪，尤其是一种测量精度高且可自动显示及报警的直流系统绝缘检测仪。
【背景技术】
[0002]直流大功率电源已广泛应用于通讯机房、通讯基站和电力变电站。直流大功率电源长期带载工作后，因保护层老化等原因，会导致正负端与大地间的绝缘电阻变小，将直接威胁到整个机房的安全。特别是潮湿的夏季，绝缘电阻降低尤为明显，因此对直流大功率电源等直流系统都配有直流系统绝缘检测仪，即适时检测绝缘电阻。目前，对于绝缘电阻采用平衡桥为测量手段，绝缘良好时，直流电正极和负极与大地之间电阻无穷大，直流电正极对大地和负极对大地电压相等，电桥平衡；当直流电源的一极绝缘电阻降低时，与该极相接一侧的平衡电阻与绝缘电阻相并，使直流电正极对大地或负极对大地电压偏向一侧，通过公式可以计算出绝缘电阻值。但是，若直流电正极对大地和负极对大地的绝缘电阻都降低且阻值相等，正极对大地和负极对大地的电压则依然平衡，不但测不出绝缘电阻，且直流绝缘电阻检测系统不报警而显示绝缘良好。因此，现有直流系统绝缘检测仪存在着测试精度低的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种测量精度高且可自动显示及报警的直流系统绝缘检测仪。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种直流系统绝缘检测仪，设有单片机，与单片机相接有直流系统总电压检测电路及直流系统负对地电压检测电路；设有正侧拉偏电阻及负侧拉偏电阻，正侧拉偏电阻及负侧拉偏电阻通过拉偏执行电路分别与直流系统总电压检测电路及直流系统负对地电压检测电路相接；单片机的输出还分别与显示电路和报警执行电路相接，报警执行电路与报警电路相接。
[0005]所述直流系统总电压检测电路是设有串联于直流系统正负极之间的电阻町和电阻尺10，电阻[和电阻[0的相接点与电阻狀相接，电阻狀的一端通过电容接地，电阻尺8的另一端与单片机相接；
[0006]所述直流系统负对地电压检测电路是设有串联于直流系统正负极之间的电阻尺2、电阻阳、电阻册和电阻87，电阻82和电阻阳的相接点与大地相接，电阻册和电阻87的相接点与电阻四相接，电阻四的一端通过电容02接地，电阻四的另一端与单片机相接；
[0007]所述正侧拉偏电阻为与直流系统正极相接的电阻尺3 ；
[0008]所述负侧拉偏电阻为与直流系统负极相接的电阻财。
[0009]所述拉偏执行电路为光耦继电器I光耦继电器V的？1脚通过电阻811与工作电压^相接，光耦继电器V的？3脚通过电阻812与工作电压^相接，光耦继电器I的？2、？4脚与单片机相接，光耦继电器V的？5脚通过电阻财与直流系统负极相接，光耦继电器V的？6、？7脚与大地相接，光耦继电器I的？8脚通过电阻…与直流系统正极相接。
[0010]本实用新型采用主动拉偏单侧输入电压(引入拉偏电阻)的方式测量平衡接地与不平衡接地的绝缘电阻值，测量精度高，即使直流电正极对大地和负极对大地的绝缘电阻都降低且阻值相等时，也能够测出绝缘电阻值。可实时测量并显示正、负极的对地电压值和对地的电阻值，且当母线的等效电阻小于其设定值时及时报警，确保电力直流系统安全可靠运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型实施例的电路原理框图。
[0012]图2是本实用新型实施例的部分线路图。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。本实用新型实施例的电路原理框图如图1所示:设有单片机1 (可采用等),与单片机1相接有直流系统总电压检测电路2及直流系统负对地电压检测电路3 ；设有正侧拉偏电阻4及负侧拉偏电阻5，正侧拉偏电阻4及负侧拉偏电阻5通过拉偏执行电路6分别与直流系统总电压检测电路2及直流系统负对地电压检测电路3相接；单片机1的输出还分别与显示电路7和报警执行电路8相接，报警执行电路8与报警电路9相接。
[0014]直流系统总电压检测电路2、直流系统负对地电压检测电路3、正侧拉偏电阻4、负侧拉偏电阻5及拉偏执行电路6如图2所示:测量电路的地与母线输入的负极连接，作为输入电压采集的参考地。
[0015]所述直流系统总电压检测电路2是设有串联于直流系统正极(71^+)与负极(^爪-)之间的电阻尺1 (6210和电阻尺10 (210,电阻尺1和电阻[0的相接点与电阻狀(11()相接，电阻狀的一端通过电容(^?)接地，电阻88的另一端5-。与单片机相接；
[0016]所述直流系统负对地电压检测电路3是设有串联于直流系统正负极之间的电阻尺2 (3210,电阻85 (3010、电阻册(11()和电阻尺7 (110，电阻82和电阻85的相接点与大地相接，电阻册和电阻87的相接点与电阻四(110相接，电阻四的一端通过电容02 (1 4 0接地，电阻四的另一端5-。八与单片机相接；
[0017]所述正侧拉偏电阻4为与直流系统正极相接的电阻…(3210 ；
[0018]所述负侧拉偏电阻5为与直流系统负极相接的电阻财〔3210。
[0019]所述拉偏执行电路6为光耦继电器I (觸1214),光耦继电器I的？1脚通过电阻尺11与工作电压^相接，光耦继电器V的？3脚通过电阻812与工作电压^相接，光耦继电器V的？2、？4脚与单片机相接，光耦继电器V的？5脚通过电阻财与直流系统负极相接，光耦继电器V的？6、？7脚与大地相接，光耦继电器V的？8脚通过电阻…与直流系统正极相接。
[0020]测试原理及过程如下:
[0021]电阻町和电阻810对总电压进行分压后送入单片机，实现对总电压的测量；电阻以』5、册和87将负对地电压进行分压后送入单片机，实现负对地电压的测量，直流系统正对地电压值等于总电压减去负对地电压。
[0022]假定直流系统正极与大地之间的绝缘电阻为取1，直流系统负极与大地之间的绝缘电阻为取2，绝缘良好时，绝缘电阻取1和绝缘电阻取2为无穷大，由于电阻[+电阻[0=电阻82+电阻85+电阻册+电阻87，其中电阻87的阻值是[0的一半，因此电阻87上的电压正好是[0的一半即负对地电压等于总电压的一半。
[0023]但是当绝缘不良时，绝缘电阻1? 1和绝缘电阻取2减小而不再是无穷大，有如下三种情形:
[0024](1)如果电阻取1减小则正侧平衡电阻与取1相并的值减小，正对地电压减小，负对地电压增大，此时通过单片机控制光耦继电器I吸合，控制并入正侧拉偏电阻…，使电压部分纠偏后再采集总电压、负对地电压和正对地电压，通过这两次测量的六个参数精确计算出取1的数值；
[0025](2)如果取2减小则负侧平衡电阻与取2相并的值减小，负对地电压减小，正对地电压增大，此时通过单片机控制光耦继电器I吸合，控制并入正侧拉偏电阻财，使电压部分纠偏后再采集总电压、负对地电压和正对地电压，通过这两次测量的六个参数精确计算出^2的数值；
[0026](3)如果双侧绝缘均降低，也就是取1和取2同时都不趋于无穷大，此时通过单片机采集实际的总电压、负对地电压和正对地电压，判断负对地电压和正对地电压的大小，如果负对地电压大于正对地电压，则控制并入正侧拉偏电阻…；如果负对地电压小于或等于正对地电压，则控制并入负侧拉偏电阻财；当电压部分纠偏后再采集总电压、负对地电压和正对地电压，通过这两次测量的六个参数精确计算出取1和取2的数值。
[0027]与单片机相接的显示电路适时显示所测量的总电压、负对地电压、正对地电压及绝缘电阻取1和取2的数值；当所测量的绝缘电阻取1或取2小于其设定值时，单片机输出信号驱动报警执行电路8，报警电路9及时报警。
[0028]本实用新型单片机所用程序为应用程序，本领域技术人员根据说明书记载即可编制。
【权利要求】
1.一种直流系统绝缘检测仪，其特征在于:设有单片机(1)，与单片机(I)相接有直流系统总电压检测电路(2)及直流系统负对地电压检测电路(3);设有正侧拉偏电阻(4)及负侧拉偏电阻(5)，正侧拉偏电阻(4)及负侧拉偏电阻(5)通过拉偏执行电路(6)分别与直流系统总电压检测电路(2)及直流系统负对地电压检测电路(3)相接；单片机(I)的输出还分别与显示电路(7)和报警执行电路(8)相接，报警执行电路(8)与报警电路(9)相接。
2.根据权利要求1所述的直流系统绝缘检测仪，其特征在于: 所述直流系统总电压检测电路(2)是设有串联于直流系统正负极之间的电阻Rl和电阻R10，电阻Rl和电阻RlO的相接点与电阻R8相接，电阻R8的一端通过电容Cl接地，电阻R8的另一端与单片机相接； 所述直流系统负对地电压检测电路(3)是设有串联于直流系统正负极之间的电阻R2、电阻R5、电阻R6和电阻R7，电阻R2和电阻R5的相接点与大地相接，电阻R6和电阻R7的相接点与电阻R9相接，电阻R9的一端通过电容C2接地，电阻R9的另一端与单片机相接；所述正侧拉偏电阻(4)为与直流系统正极相接的电阻R3 ； 所述负侧拉偏电阻(5)为与直流系统负极相接的电阻R4。
3.根据权利要求2所述的直流系统绝缘检测仪，其特征在于:所述拉偏执行电路(6)为光耦继电器U，光耦继电器U的Pl脚通过电阻Rll与工作电压Vcc相接，光耦继电器U的P3脚通过电阻R12与工作电压Vcc相接，光耦继电器U的P2、P4脚与单片机相接，光耦继电器U的P5脚通过电阻R4与直流系统负极相接，光耦继电器U的P6、P7脚与大地相接，光耦继电器U的P8脚通过电阻R3与直流系统正极相接。
【文档编号】G01R31/12GK204142899SQ201420542965
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】庄益夫, 普仕凡, 孙公道 申请人:庄益夫, 普仕凡, 孙公道
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