專利名稱：一種低能耗的直流母線絕緣電阻檢測電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及直流母線絕緣電阻檢測領域，特別是指一種低能耗的直流母線絕緣電阻檢測電路及檢測方法。
背景技術：
由于直流母線絕緣性下降和直流母線接地是直流電源系統(tǒng)常見故障，因此及時掌握直流電源系統(tǒng)母線絕緣性能，當直流母線絕緣電阻下降至設定值時，絕緣檢測系統(tǒng)必須及時通知上位機，發(fā)出聲光報警等。現(xiàn)有的檢測方法有電橋平衡檢測方法，但是對該方法正負母線絕緣電阻同比例下降的情況無能為力。因此，衍生出了“平衡一不平衡”電橋檢測法。對于“平衡一不平衡”電橋檢測法，一般是在電路中接入平衡電橋進行檢測，在平衡橋檢測完成后在平衡橋的基礎上增加非平衡橋進行檢測，對于這一種檢測方法同樣存在一些問題現(xiàn)有的檢測方法在檢測過程中平衡橋需要保持接通狀態(tài)，而平衡橋中的電阻通常為功率電阻，而且阻值不大，長期串聯(lián)于正負與地之間，產(chǎn)生了大量的電能損耗，導致直流電源系統(tǒng)電能消耗較大，浪費能源。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種能避免衡橋持續(xù)接通，減少系統(tǒng)能耗的直流母線絕緣電阻電壓采樣電路及檢測方法。本實用新型的目的通過以下技術方案實現(xiàn)提供了一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路，包括平衡橋、非平衡橋和用于檢測正負母線與地線之間電壓值的電壓采樣電路，所述平衡橋的上橋臂和非平衡橋的上橋臂并聯(lián)設置于待檢線路的正母線與地線之間，所述平衡橋的下橋臂和非平衡橋的下橋臂并聯(lián)設置于待檢線路的負母線與地線之間，其特征在于還包括控制非平衡橋的上橋臂是否接入正母線與地線之間和下橋臂是否接入負母線與地線之間的開關K3，還包括控制平衡橋的上橋臂和下橋臂同時導通/同時斷開的開關K。其中，所述平衡橋的上橋臂包括串接于正母線與地線之間的電阻R0，所述平衡橋的下橋臂包括串接于負母線與地線之間的與電阻RO阻值相等的電阻R1，所述開關K包括與RO串聯(lián)的開關Kl和與Rl串聯(lián)的開關K2。其中，所述的非平衡橋包括串接于正負母線之間的電阻R2和電阻R3，所述電阻R2和R3的連接點作為電壓非零點。其中，所述的電壓采樣電路包括分別串接于正母線與地線之間將檢測電阻R4，以及負母線與地線之間的與電阻R4阻值相等的檢測電阻R5。其中，所述的非平衡橋包括串接于正負母線之間的電阻R2和電阻R3，所述電阻R2和R3的連接點通過開關K3與地線連接，所述電阻R2電阻R3滿足公式
R4(R2 — RJ)
2^R2R3+R2R4 + R3R4 ,其中Δ u為電壓波動可接受范圍值，v為正負母線之間的電壓值。提供一種直流母線絕緣電阻檢測方法，其特征在于包括步驟A.斷開平衡橋與母線的連接以及非平衡橋與地線的連接，獲取此時正母線與地線之間的電壓Vx和負母線與地線之間的電壓Vy，判斷Vx或Vy是否有一個為零，如果是，則報警并停止檢測，如果否，則保存Vx和/或Vy數(shù)據(jù)；B.導通非平衡橋與地線的連接，斷開平衡橋與地線的連接，獲取此時正母線與地線之間的電壓Vxl和負母線與地線之間的電壓Vyl,判斷是否Vxl= Vx或Vyl= Vy,如果是，則報警并停止檢測，如果否，則保存Vxl和Vyl數(shù)據(jù)；C.導通平衡橋與母線的連接，斷開非平衡橋與地線的連接，獲取此時正母線與地線之間的電壓Vx2和負母線與地線之間的電壓Vy2，保存Vx2和Vy2數(shù)據(jù)；D.利用Vxl、Vyl、Vx2、Vy2、R0，R2、R3、R4、R5計算正母線與地線之間的絕緣電阻Rx和負母線與地線之間的電壓絕緣電阻Ry。其中R0為檢測電路的平衡橋的上橋臂或下橋臂的電阻值，R2為檢測電路的非平衡橋的上橋臂的電阻值，R3為檢測電路的非平衡橋的下橋臂或的電阻值，R4為檢測電路的電壓采樣電路在正母線與地線之間的電阻值，R5為檢測電路的電壓采樣電路在負母線與地線之間的電阻值。E.將計算所得的正母線與地線之間的絕緣電阻Rx和負母線與地線之間的電壓絕緣電阻Ry與預設值進行比較，如果Rx或Ry小于預設值，則進行報警。其中，所述步驟A中的正母線與地線之間的電壓Vx和負母線與地線之間的電壓Vy的獲取方法為獲取正負母線之間的電壓V以及Vy負母線與地線之間的電壓Vy，所述Vx=V-1Vy ;所述步驟B中的正母線與地線之間的電壓Vxl和負母線與地線之間的電壓Vyl的獲取方法為獲取正負母線之間的電壓Vl以及Vyl負母線與地線之間的電壓Vyl，所述Vxl=Vl-1Vyl ;所述步驟C中的正母線與地線之間的電壓Vx2和負母線與地線之間的電壓Vy2的獲取方法為獲取正負母線之間的電壓V2以及Vy2負母線與地線之間的電壓Vy2，所述 Vx2=V2-1Vy2|。本實用新型的有益效果提供一種低能耗的直流母線絕緣電阻檢測電路，檢測時斷開K使平衡橋的上下橋臂斷開，導通開關K3，使非平衡橋的上橋臂接入正母線與地線之間，使非平衡橋的下橋臂接入負母線與地線之間，獲取此時正母線與地線之間的電壓Vxl和負母線與地線之間的電壓Vyl，根據(jù)該兩個電壓值建立只包含兩個未知量一母線與地線之間的絕緣電阻Rx和負母線與地線之間的電壓絕緣電阻Ry——的方程；接著將開關K導通，將開關K3截止，獲取此時正母線與地線之間的電壓Vx2和負母線與地線之間的電壓Vy2，根據(jù)該兩個電壓值建立第二個只包含母線與地線之間的絕緣電阻Rx和負母線與地線之間的電壓絕緣電阻Ry兩個未知量的方程，且由于接入電阻不同，兩個方程式不等價，至此可根據(jù)兩個只包含母線與地線之間的絕緣電阻Rx和負母線與地線之間的電壓絕緣電阻Ry兩個未知量的不等價的方程解得未知量Rx和Ry，實現(xiàn)檢測絕緣電阻的目的，而由于在檢測過程中，僅在進行平衡橋檢測時使平衡橋的上橋臂和下橋臂導通，因此在檢測過程中平衡橋僅在進行平衡橋檢測時有電流通過，在其他時間內(nèi)均無電流，不產(chǎn)生功耗，從而降低了系統(tǒng)的總體功耗。
[0018]圖1是本實用新型一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路的電路原理圖。圖2本實用新型一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測方法的流程圖。
具體實施方式
結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。實施例1 本實用新型一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路即檢測方法的具體實施方式
之一，如圖1所示，包括待檢測的直流母線的正母線BUS+和負母線BUS-，以及地線PE，所述正母線BUS+和地線PE之間連接有依次串接電阻RO和開關Kl形成平衡橋I的上橋臂，所述負母線BUS-和地線PE之間連接有依次串接電阻Rl和開關K2形成平衡橋I的下橋臂，其中Rl電阻值和RO相等。所述正母線BUS+與負母線BUS-之間還依次串聯(lián)有電阻R2和電阻R3形成非平衡橋2，所述非平衡橋2的電壓非零點(本實施例中取電阻R2和電阻R3的連接點)通過開關K3與地線PE連接。其中開關K1、K2、K3均為光電繼電器，由控制單元控制其導通/斷開。電壓采樣電路3在正母線BUS+和地線PE之間的等效電阻為R4，在負母線與電線之間的等效電阻為R5，為了便于計算，本實施例中將等效電阻R5的電阻值調(diào)整至與等效電阻R4相等。當然等效電阻R5的電阻值也可以不等于等效電阻R4，只需在計算時調(diào)整公式即可。此外，電阻R2和R3的電阻值根據(jù)公式
權利要求1.一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路，包括平衡橋、非平衡橋和用于檢測正負母線與地線之間電壓值的電壓采樣電路，所述平衡橋的上橋臂和非平衡橋的上橋臂并聯(lián)設置于待檢線路的正母線與地線之間，所述平衡橋的下橋臂和非平衡橋的下橋臂并聯(lián)設置于待檢線路的負母線與地線之間，其特征在于還包括控制非平衡橋的電壓非零點與地線導通/斷開的開關K3，還包括控制平衡橋的上橋臂和下橋臂同時導通/同時斷開的開關K。
2.如權利要求1所述的一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路，其特征在于所述平衡橋的上橋臂包括串接于正母線與地線之間的電阻R0，所述平衡橋的下橋臂包括串接于負母線與地線之間的與電阻RO阻值相等的電阻R1，所述開關K包括與RO串聯(lián)的開關Kl和與Rl串聯(lián)的開關K2。
3.如權利要求1所述的一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路，其特征在于所述的非平衡橋的上橋臂包括電阻R2，下橋臂包括電阻R3，電阻R2和電阻R3串聯(lián)與正母線與負母線之間，所述電阻R2和R3的連接點作為電壓非零點。
4.如權利要求1所述的一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路，其特征在于所述的電壓采樣電路包括接于正母線與地線之間的檢測電阻R4，以及接于負母線與地線之間的與電阻R4阻值相等的檢測電阻R5。
5.如權利要求4所述的一種低能耗直流母線絕緣電阻檢測電路，其特征在于所述的非平衡橋包括串接于正負母線之間的電阻R2和電阻R3，所述電阻R2和R3的連接點通過開關K3與地線連接，所述電阻R2和電阻R3的電阻值滿足公式的電壓值。
專利摘要本實用新型涉及直流母線絕緣電阻檢測領域，特別是指一種低能耗的直流母線絕緣電阻檢測電路及檢測方法。包括平衡橋、非平衡橋和用于檢測正負母線與地線之間電壓值的電壓采樣電路，還包括控制平衡橋的上橋臂和下橋臂同時導通/斷開的開關K，在檢測過程中，僅在進行平衡橋檢測時使平衡橋的上橋臂和下橋臂導通，因此在檢測過程中平衡橋僅在平衡橋檢測時有電流通過，在其他時間內(nèi)均無電流，不產(chǎn)生功耗，從而降低了系統(tǒng)的總體功耗。
文檔編號G01R27/14GK202870174SQ201220562588
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權日2012年10月30日
發(fā)明者王長華, 唐朝陽, 梁云龍 申請人:廣東易事特電源股份有限公司