绝缘电阻在线检测研究

第34卷 2008 山 SHANXI 西 建 筑 ARCHITECTURE Vol. 34 No. 4 Feb. 2008 185 . ? ? ? ， ? ? ? ·水 ·吸 ·电 .确t· 文章编号:1009-6825(2008)04-0185-02 绝缘电阻在线检测研究 徐俊刚 张立材 摘 要:针对电力电子器件的发展，分析了绝缘电阻在线检测的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 原理，提出了绝缘电阻测量的电路设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，深入阐 述了绝缘电阻在线检测的硬件设计方法和关键技术，指出了该装置对现代化大型电力电子设备具有较大的使用潜力和 推广价值。 关键词:绝缘电阻，在线检测，测量，电路设计，信号 中图分类号二TU856 文献标识码:A 引言 随着电力电子器件的发展，伴随着大量的电力电子设备应用 范围越来越广泛，衡量电力电子设备绝缘性能好坏的重要参数是 它的绝缘电阻值的大小。在线检测大量电力电子设备的绝缘性 的好坏不能采用常用的测量仪器，如数字多用表、兆欧表、绝缘多 用表、耐压测试仪等。原因是采用常用的手段在测量时存在很大 的弊端:1)一部分设备使用专用的测量仪器来测;2)测量时一些 仪器操作很不方便，测量精度很低，主要用在非在线测量中。常 用的兆欧表就是一种常用的绝缘电阻测量仪器，它是通过在高压 条件下测量电阻来衡量绝缘退化状况的高电阻兆欧表。由于电 力电子器件耐压的敏感度很强，在高压情况下很容易造成器件因 高压而损坏。因此针对以上存在的问题，在原有的检测基础上进 行新的功能改进，除了能在线进行绝缘电阻检测外，还能非在线 进行检测，测量速度快，系统稳定、可靠。 1 总体设计方案 绝缘电阻在线检测系统采用模拟电路与数字电路相结合，对 电力电子设备在交流和直流两种情况都可以进行测量，要求在启 动开机3s--5s后测量仪器处于稳定状态，该系统由电源转换电 路、信号发生电路、测量电路、采样保持电路、信号转换电路、显示 器电路以及报警电路构成，如图1所示。 信号发生电 源 转 换 电 路 图1 系统原理图 图2 测，电路 测量电路是采用恒流电流供电原理，将被测绝缘电阻转换成 采样保持电路在信号发生器产生脉冲信号控制下，根据实际 相应的电流值，再通过转换电路将电流转换成与被测绝缘电阻值 被测对象的电压值进行快速采样与保持。分别去显示电路和报 相等的电压值，从而得到所需测量的绝缘电阻参数。 警电路，显示电路由A/D转换器、微处理器和显示器构成。A/E) 收稿日期:2007-10-12 作者简介:徐俊刚(1982- )，男，西安建筑科技大学信息与控制 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院硕士研究生，陕西西安 710055 张立材(1959- )，男，硕士生导师，副教授，西安建筑科技大学信息与控制工程学院，陕西西安 710055 万方数据 186 · 第34卷 2008 山 西 建 筑 转换器可以接受0V-10V电压，通过A/D转换电路将采样值转 换成数字信号送到微处理器进行滤波与计算后再送到显示器显 示出所测量的绝缘电阻参数。如果被测参数低于预设 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 参数 值，则通过报警电路进行故障报警和低绝缘电阻预报警。 电源电路产生直流5V和112 V电压为整个设备提供工作 电源。为了增大该仪器的适用范围，电源电路采用交、直流两用 电源，既可使用交流供电，又可使用直流供电。直流供电采用逆 变技术产生AC 220 V经过降压、整流、滤波形成所需工作电源; 交流供电首先采用变压器隔离降压，再整流、滤波形成直流电源。 2 绝缘电阻测量电路设计 如图2所示，本电路由测试电路和I/U电路两部分组成，对 不同量程采用了不同的恒流电流供电，其测试量程分为四档，测 量满度值为0.1 K,1 K,10 K,100 K,1 000 K,2 M。量程转换通 +5v 过开关S选择R3--R8来实现，用来改变恒流源的内阻。恒流源 由一6V电源提供电源，串上阻值远大于实际被测电阻R}的 R3-R8中的一个，具备了恒流源特性要求。三极管VI，组成射 极跟随器，目的在于用以扩大IC1输出电流，从而满足低电阻测 量时输出大电流的需要。R12一R23, IC2构成I /U转换电路，将 电流转换成与电阻值相等的电压值。 3 信号发生电路设计 如图3所示，该电路在IC3产生方波信号，经IC4-1比较放大 后所产生的信号一路加在与门D1的一个输人端，另一路在经过 由IC4-2够成的移项放大器进行移项放大加在与门D1的另一输 人端。每当D1产生了一个高电平脉冲信号时开关管Ql导通，采 样保持电路就进行一次信号采样保持。 图3 信号发生电路 4 结语 用该方案设计研制成的绝缘电阻在线检测装置在实验室进 行了某大型电力电子设备系统绝缘电阻检测中，能够快速、准确 地完成整个测量过程。证明了用此方案设计的绝缘电阻测量装 置的实用性，所以该装置对现代化大型电力电子设备具有较强的 使用潜力和较大的推广价值。 参考文献: [1]刘表万.高压兆欧表组成方式的研讨【J].电测与仪表，1996 (9):44-45 [2]藏广才.特殊应用电路【M].北京:中国计量出版社，2001. [3」史保壮，史铁华.高压设备在线监测系统技术条件的原则框架 川.高压技术，2005(6):23-24. [4]蔡丽虹，徐 义.简单易用的绝缘测试仪【J].新自动化，2006 (9):88-89. [5]姿会超，戴新生，万少松.多路绝缘电阻检测仪设计【J].计算 机All量与控制，2003,11(8):77-78 [6〕张金波，李政金，权小平，等.数字式绝缘电阻测试仪高压发生 器电路设计[Jl.工矿自动化，2002,5(2):23-24. Study of online detection of insulation resistance XU Jun-gang MANG Li-cai Abstract: In light of the development of electric and electronic devices, this paper analyzes the design principle of online detection of insulation resistance, proposes circuit design scheme of measuring insulation resistance, illustrates the hard member's design method and key technologies of online detection of insulation resistance, and points out that the device has strong utilization potential and popularizing value on large modern electric and electronic equipment. Key words: insulation resistance, online detection, measurement, circuit design, signal 万方数据