[發(fā)明專利]一種平衡雙投切電路及基于該電路的絕緣檢測裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310009966.7
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103091596A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈亞斌
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中碳科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08;G01R27/20;G01R27/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 湯時達(dá);吳輝輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣設(shè)備測量測試領(lǐng)域，涉及直流電源系統(tǒng)絕緣狀況實時檢測的技術(shù)。

背景技術(shù)

直流電源系統(tǒng)現(xiàn)已在各類機(jī)房對服務(wù)器供電中的得到廣泛應(yīng)用，用電設(shè)備或配電柜本身發(fā)生接地故障是一種常見的故障。準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)接地故障點對電力維護(hù)搶修單位快速修復(fù)消除故障起著很大的作用。

目前直流電源系統(tǒng)絕緣檢測常用的方法是不平衡投切法。在正負(fù)母線與地之間連接一對平衡電阻，將平衡電阻兩端的電壓值做為被采樣值，同時在正負(fù)母線與地之間分別串聯(lián)一個投切開關(guān)和投切電阻。通過切換投切開關(guān)的通斷，改變平衡電阻兩端的電壓值，分別針對不同投切狀態(tài)下的平衡電阻兩端電壓進(jìn)行采樣，獲得先后兩組電壓值，通過兩組電壓值計算獲得正負(fù)母線與地之間的等效電阻，以該等效電阻值與門限值對比，即可判斷線路中是否發(fā)生接地。在這個過程中，采樣到的兩組電壓值的準(zhǔn)確度，直接決定判斷結(jié)果。

為了提高電壓采樣準(zhǔn)確度，需要選擇與平衡電阻同級的投切電阻，以防止在雙投切過程中，平衡電阻兩端的電壓出現(xiàn)過小的情況。然而，當(dāng)平衡電阻選擇為千歐級小電阻時，會導(dǎo)致母線對地絕緣電阻過小，存在安全隱患。當(dāng)投切電阻選擇為兆歐級大電阻時，會導(dǎo)致漏電流數(shù)值過小，影響支流電阻的計算準(zhǔn)確度。

此外，現(xiàn)有絕緣檢測系統(tǒng)一般都采用固定檢測周期進(jìn)行絕緣檢測，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)接地狀況時，該方法可能不會立刻進(jìn)行絕緣檢測，以致不能實現(xiàn)實時檢測系統(tǒng)絕緣狀況。

第三，絕緣檢測需要一定的時間，在檢測的過程中系統(tǒng)的接地狀況可能會發(fā)生變化，一旦發(fā)生變化，如果還是按原來的檢測步驟繼續(xù)檢測，則最后檢測出的結(jié)果就不是當(dāng)前系統(tǒng)的絕緣狀況，出現(xiàn)誤檢測。

第四，目前的漏電傳感器存在零點漂移的缺點，直接讀取漏電傳感器的值作為支路的漏電數(shù)據(jù)進(jìn)行支路絕緣電阻的計算會導(dǎo)致計算結(jié)果的不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于直流供電系統(tǒng)絕緣檢測的平衡雙投切電路，包括等效阻值相等的兩組等效阻值為兆歐級的平衡電阻、等效阻值相等的兩組等效阻值為千歐級的可控平衡電阻、等效阻值相等的兩組等效阻值為千歐級的投切電阻、兩個平衡開關(guān)、兩個投切開關(guān)組成；所述兩組兆歐級平衡電阻分別連接在正/負(fù)母線與地之間，所述兩組可控平衡電阻分別串聯(lián)一個平衡開關(guān)后接在正/負(fù)母線與地之間，所述兩組投切電阻分別串聯(lián)一個投切開關(guān)后接在正/負(fù)母線與地之間。每組兆歐級平衡電阻兩端，或該組中一個電阻的兩端為該組兆歐級平衡電阻所邊母線到地之間的電壓采樣端。

所述各組電阻均至少包括一個電阻。當(dāng)兩組兆歐級的平衡電阻，均為一個電阻時，兩個電阻的兩端，分別為一對電壓采樣端。此時，電壓采樣電路的分壓電阻應(yīng)相等。

本發(fā)明所述電路，通過設(shè)置兩個或兩組等效阻值為兆歐級的平衡電阻，來保證正/負(fù)母線對地絕緣電阻夠大，以保障設(shè)備在一般情況時的安全性。又通過與兆歐級平衡電阻并聯(lián)一個或一組串聯(lián)有平衡開關(guān)的千歐級平衡電阻的方式，實現(xiàn)可選擇性地降低平衡電阻的總阻值，以達(dá)到更準(zhǔn)確地采樣電壓的目的。將該電路用于絕緣檢測，可以在基本保證設(shè)備對地絕緣的前題下，有效提高絕緣檢測的準(zhǔn)確度。

針對上述平衡雙投切電路，本發(fā)明還提出一種直流供電系統(tǒng)絕緣檢測裝置。該裝置包括平衡雙投切電路、電壓采樣電路、開關(guān)控制裝置、支路漏電流檢測裝置、檢測處理器。

所述電壓采樣電路兩對電壓信號輸入端分別連接平衡雙投切電路的兩對電壓采樣端，電壓采樣電路的兩個信號輸出端連接檢測處理器的AD轉(zhuǎn)換模塊的兩個信號輸入接口。

所述開關(guān)控制裝置的控制信號輸入端連接檢測處理器，四個控制信號輸出端分別接平衡雙投切電路的兩個平衡開關(guān)控制端和兩個投切開關(guān)的控制端。

所述支路漏電流檢測裝置用于檢測各支路對地漏電流大小。包括分別對應(yīng)各支路的漏電流傳感器線圈和檢測電路，每個漏電流傳感器線圈接檢測電路的一對電流信號輸入接口，檢測電路輸出端與檢測處理器連接。