[发明专利]一种绝缘阻抗自动监测装置

说明书

本发明公开了一种绝缘阻抗自动监测装置，包括微控制器、驱动电路、阻抗切换电路和电压调理电路；微控制器根据预设的切换顺序生成控制信号；驱动电路将控制信号放大，生成驱动信号；阻抗切换电路包括第一虚拟绝缘电阻、第二虚拟绝缘电阻、第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关；第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关在驱动信号的控制下按照切换顺序进行断开或闭合，使阻抗切换电路分别生成第一测量电压、第二测量电压和第三测量电压；微处理器根据第一测量电压、第二测量电压和第三测量电压计算得出待测设备的第一虚拟绝缘电阻和第二虚拟绝缘电阻的阻抗值；本发明能够实现对待测设备的正极端对地阻抗和负极端对地阻抗进行自动化实时监测。

技术领域

本发明属于计算机测量与控制技术领域，更具体地，涉及一种绝缘阻抗自动监测装置。

背景技术

在大型复杂电力设备供配电系统中，为保证设备安全运行及操作者人身安全，需要对供电配电系统电压正、电压负对机壳的绝缘阻抗进行监测，当绝缘阻抗小于设定阈值时，可能导致供配电系统对地放电，严重时有可能导致发电系统器件损坏、变压器故障等问题，此时供配电系统应停止运行并进行检修。

目前经常采取的措施是由专业人员对设备系统的绝缘电阻进行定期监测，这种方法实时性不强，无法应对突发事件，且监测所需人力成本高。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种绝缘阻抗自动监测装置，使用时将该监测装置连接与待测设备的电源正和电源负之间，监测装置启动后进行自动化实时监测，解决了常规方法实时性不强、耗费人力的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种绝缘阻抗自动监测装置，包括微控制器、驱动电路、阻抗切换电路和电压调理电路；

所述微控制器用于根据预设的切换顺序生成控制信号，其第一输出端与驱动电路的输入端相连；

所述驱动电路用于将所述控制信号放大，生成驱动信号；

所述阻抗切换电路包括第一虚拟绝缘电阻Rx、第二虚拟绝缘电阻Ry、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一电子开关K1、第二电子开关K2和第三电子开关K3；所述第一虚拟绝缘电阻Rx和第二虚拟绝缘电阻Ry串联后设于待测设备的正极端和负极端之间，第一虚拟绝缘电阻Rx和第二虚拟绝缘电阻Ry的连接点与地线相连；所述第二电子开关K2与第一虚拟绝缘电阻Rx并联设于待测设备的正极端与地线之间，所述第一分压电阻R1和第一电子开关K1串联后与第一虚拟绝缘电阻Rx并联设于待测设备的正极端与地线之间；所述第二分压电阻R2与第二虚拟绝缘电阻Ry并联设于待测设备的负极端与地线之间；所述第三电子开关K3的一端与地线相连，另一端与电压调理电路的第一输入端相连；

所述第一电子开关K1、第二电子开关K2和第三电子开关K3的控制端与驱动电路的输出端相连；第一电子开关K1、第二电子开关K2和第三电子开关K3在所述驱动信号的控制下按照所述切换顺序进行断开或闭合，使阻抗切换电路分别生成第一测量电压V₀、第二测量电压V₁和第三测量电压V₂；

所述电压调理电路的输出端与微处理器的采样端相连，用于分别采集所述第一测量电压V₀、第二测量电压V₁和第三测量电压V₂并将其分别转换为微处理器可读取的电压信号；

所述微处理器根据所述第一测量电压V₀、第二测量电压V₁和第三测量电压V₂对应的电压信号计算得出待测设备的第一虚拟绝缘电阻Rx和第二虚拟绝缘电阻Ry的阻抗值。

优选的，上述绝缘阻抗自动监测装置，其切换顺序为：

S1：第一电子开关K1和第三电子开关K3断开，第二电子开关K2闭合，得到第一测量电压V₀；