CN218546873U - 一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，包括开关稳压电源、感应电压抑制电路、分压电路、模拟信号采集与转换电路、主控单元，开关稳压电源包括基准电压和开关稳压电源电路，基准电压经开关稳压电源电路连接至感应电压抑制电路，感应电压抑制电路包括线路耦合电容和线路对地电容，线路耦合电容连接在运行线路与被测线路之间，线路对地电容连接在被测电路与地之间，线路对地电容并联有分压电容，感应电压抑制电路的输出端连接分压电路，分压电路经模拟信号采集与转换电路连接至主控单元。本实用新型能有效降低被试品上的感应电压，保证高压兆欧表完成被试品绝缘电阻特性的测试工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及绝缘电阻测试领域，具体是一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪。
背景技术
测试变压器、电动机、发电机、电缆、架空线路、管型母线的绝缘电阻时，由于变电站、发电厂、电缆或线路并行架设等原因，导致了待测试品本身带有很高的感应电，电压可以达到几百到上千伏，甚至达到上万伏。此时如果使用普通兆欧表进行绝缘电阻测试，会因感应电压过高直接烧毁仪表，无法进行绝缘电阻测试，并且也存在测试人员造成电击伤害的风险。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，对被试品上的交流感应电压对地形成交流低阻泄放通道，对直流完全隔离，有效降低被试品上的感应电压，保证高压兆欧表完成被试品绝缘电阻特性的测试工作。
为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，包括开关稳压电源、感应电压抑制电路、分压电路、模拟信号采集与转换电路、主控单元，开关稳压电源包括基准电压和开关稳压电源电路，基准电压经开关稳压电源电路连接至感应电压抑制电路，感应电压抑制电路包括线路耦合电容和线路对地电容，线路耦合电容连接在运行线路与被测线路之间，线路对地电容连接在被测电路与地之间，线路对地电容并联有分压电容，感应电压抑制电路的输出端连接分压电路，分压电路经模拟信号采集与转换电路连接至主控单元。
进一步的，分压电路包括被测电阻Rx、运算放大器U1、多个调节电阻，被测电阻Rx连接在运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的反相输入端连接输入电压，运算放大器U1的正相输入端接地，多个调节电阻并联在运算放大器U1的反相输入端与输出端之间，并且每个调节电阻串联一个切换开挂，被测电阻Rx与每路调节电阻形成负反馈放大电路。
进一步的，模拟信号采集与转换电路包括信号采集电路和A/D转换器，信号采集电路与分压电路的输出端连接，信号采集电路经A/D转换器连接至主控单元。
进一步的，主控单元连接有液晶显示屏和键盘。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用电容分压法抑制感应电压，并联电容可以大幅衰减由于电容耦合产生的工频感应电压，使得测试人员及测试设备的安全风险大大降低，解决了由于感应电压过高而不能用绝缘电阻表进行绝缘电阻测量的难题。感应电压抑制电路在交流电压20kV条件下对被试品上的交流感应电压对地形成交流低阻泄放通道，对直流完全隔离，有效降低被试品上的感应电压，保证高压兆欧表完成被试品绝缘电阻特性的测试工作。
附图说明
图1为本实用新型的原理示意图；
图2为电容分压抑制感应电压的原理图；
图3为分压电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
实施例1
本实施例公开一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，如图1所示，包括开关稳压电源、感应电压抑制电路、分压电路、模拟信号采集与转换电路、主控单元，开关稳压电源包括基准电压和开关稳压电源电路，基准电压经开关稳压电源电路连接至感应电压抑制电路，感应电压抑制电路包括线路耦合电容和线路对地电容，线路耦合电容连接在运行线路与被测线路之间，线路对地电容连接在被测电路与地之间，线路对地电容并联有分压电容，感应电压抑制电路的输出端连接分压电路，分压电路经模拟信号采集与转换电路连接至主控单元。主控单元连接有液晶显示屏和键盘。
本实施例的感应电压抑制电路采用并联电容法，如图2所示，上方三条线路为带电运行线路，下方三条为被测停电线路，由于带电运行线路与停电被测线路同塔并架或平行导致两条线路之间存在耦合电容CAA、CAB、CAC，CAA为带电A相与停电线路之间的电容，同理，CAB为带电B相与停电线路之间的电容，CAC为带电C相与停电线路之间的电容。以停电A相为例，100公里的带电线路与A相停电线路产生的耦合电容不超过0.2uf，A相存在对地电容CAG，如果施加电容C0，并保证C0的容值为2uf，C0与CAG并联后的电容值大于2uf，那么由于电容的分压作用，运行设备的电容耦合效应在被试品产生感应电压在20kV时，A相接入抑制器后可将感应电压分压至2000V，从而降低感应电压。
如图3所示，分压电路包括被测电阻Rx、运算放大器U1、多个调节电阻，被测电阻Rx连接在运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的反相输入端连接输入电压，运算放大器U1的正相输入端接地，多个调节电阻并联在运算放大器U1的反相输入端与输出端之间，并且每个调节电阻串联一个切换开挂，被测电阻Rx与每路调节电阻形成负反馈放大电路。模拟信号采集与转换电路包括信号采集电路和A/D转换器，信号采集电路与分压电路的输出端连接，信号采集电路经A/D转换器连接至主控单元。
分压电路根据运算放大器U1输入端的虚短，V+=V-=0；根据运算放大器U1的虚断，流过Rx的电流与流过精密标准电阻的电流相等。设开关SW0闭合，采样电压Vout的值为Vout=Vin*R0/Rx，当采样电压Vout较小时，可增大调节电阻阻值，同理当采样电压Vout较大时，可减小电阻值，阻值的改变通过切换开关的开闭实现，保证采样电压满足在15mV~2V。
本实施例所述测试仪的工作过程为：主控***通过输入模块发送指令后，依据输入数值调节高压发生器输出测试电压，经电阻测量模块采样并记录电压、电流变化量并实时在显示模块显示测试数值，感应电压抑制模块采用并联电容法将施加到绝缘电阻测试仪的感应电压降低到1000V以下仪器可承受范围。从而可以测试出被试品的绝缘电阻，测试结束后放电模块接入，显示模块会实时显示放电电压值，语音模块会提示放电结果。
本实施例将感应电压抑制电路与绝缘电阻测试仪匹配，在对较高感应电压的试品进行绝缘电阻测试时并接在高压兆欧表输出端子与地之间，保证感应电压抑制器在交流电压20kV条件下对被试品上的交流感应电压对地形成交流低阻泄放通道，对直流完全隔离，有效降低被试品上的感应电压，保证高压兆欧表完成被试品绝缘电阻特性的测试工作。
以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和替换，属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，其特征在于：包括开关稳压电源、感应电压抑制电路、分压电路、模拟信号采集与转换电路、主控单元，开关稳压电源包括基准电压和开关稳压电源电路，基准电压经开关稳压电源电路连接至感应电压抑制电路，感应电压抑制电路包括线路耦合电容和线路对地电容，线路耦合电容连接在运行线路与被测线路之间，线路对地电容连接在被测电路与地之间，线路对地电容并联有分压电容，感应电压抑制电路的输出端连接分压电路，分压电路经模拟信号采集与转换电路连接至主控单元。
2.根据权利要求1所述的基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，其特在于：分压电路包括被测电阻Rx、运算放大器U1、多个调节电阻，被测电阻Rx连接在运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的反相输入端连接输入电压，运算放大器U1的正相输入端接地，多个调节电阻并联在运算放大器U1的反相输入端与输出端之间，并且每个调节电阻串联一个切换开挂，被测电阻Rx与每路调节电阻形成负反馈放大电路。
3.根据权利要求2所述的基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，其特征在于：模拟信号采集与转换电路包括信号采集电路和A/D转换器，信号采集电路与分压电路的输出端连接，信号采集电路经A/D转换器连接至主控单元。
4.根据权利要求1所述的基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪，其特征在于：主控单元连接有液晶显示屏和键盘。
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| CN202222758096.0U CN218546873U (zh) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | 一种基于电容分压抑制感应电压的绝缘电阻测试仪 |
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|---|---|---|---|---|
| CN117471175A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-30 | 国网四川省电力公司超高压分公司 | 一种降低感应电压的方法及装置 |
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2022
- 2022-10-20 CN CN202222758096.0U patent/CN218546873U/zh active Active
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| CN117471175A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-30 | 国网四川省电力公司超高压分公司 | 一种降低感应电压的方法及装置 |
| CN117471175B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-06-11 | 国网四川省电力公司超高压分公司 | 一种降低感应电压的方法及装置 |
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