电解铝天车绝缘检测方法及检测装置与流程

本发明涉及绝缘监控技术领域，更具体地，涉及电解铝天车绝缘检测方法及检测装置。

背景技术：

电解多功能天车作为电解铝生产过程中的重要设备，承担着电解铝生产更换阳极、出铝、打壳、清渣、阳极母线提升等日常工作，这些工作都需要与电解槽，阳极母线频繁接触。天车工具部分在与电解槽阳极母线接触中，接触部位与天车大梁之间需要承受最高为dc1000～1200v的电压。如果天车接触电解槽的部位与天车大梁之间绝缘层性能下降而又未能及时发现，与母线接触的设备与天车大梁间就有可能形成直流对地短路电流。电解天车设有多组绝缘层进行安全防护，现有技术中采用单个测量母线对多组绝缘层进行绝缘性能检测，测量母线与多组绝缘层之间通过继电器实现连接与断开。由于电解车间属于强磁环境，继电器被磁化后触点会自动闭合，由于多组绝缘层采用单个测量母线进行轮询测量，有可能出现直流电上窜的安全事故。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供电解铝天车绝缘检测方法及检测装置，能够提高对电解天车绝缘检测的效率，同时避免检测过程中出现直流电上窜的安全事故，提高检测过程中的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：电解铝天车绝缘检测方法，其中，包括有以下步骤：

s1：将天车上设有的若干个绝缘点组成n组绝缘层，n组绝缘层分别通过继电器连接有n组测量母线；

电解铝车间使用的天车在使用过程中需要接触电解槽与阳极母线，天车与电解槽或阳极母线接触时，会接触到强电流。天车上设有工具车，工具车上设有工具，在天车、工具车和工具上均设有多个绝缘点，多个绝缘点组成n组绝缘层。n组绝缘层分别通过继电器连接有n组测量母线，通过n组测量母线来对n组绝缘层进行绝缘电阻测量。

s2：步骤s1完成后，n组测量母线与绝缘电阻测量模块连接，对n组绝缘层的电阻进行测量；

n组测量母线对应n组绝缘层，一组测量母线检测一组绝缘层，各组测量母线相互之间独立，在进行绝缘检测过程中，能够防止出现直流电上窜事故。

s3：步骤s2完成后，n组测量母线通过绝缘电阻测量模块测量对应的n组绝缘层的电阻，测量过程中发现绝缘层电阻异常，发出告警信息。

在进行电阻检测过程中，如果发现电阻异常，发出告警信息，排除险情。

在一个实施方式中，步骤s2中，n组测量母线通过母线轮询继电器共用绝缘电阻测量模块对n组绝缘层的电阻进行轮询测量。

n组测量母线分别通过母线轮询继电器与绝缘电阻测量模块进行连接，在进行测量过程中，每次只有一组测量母线与绝缘电阻测量模块连接进行电阻测量。通过继电器的动作实现不同组测量母线与绝缘电阻测量模块的连接，实现每次只有一组测量母线对绝缘电阻进行测量，通过母线轮询继电器实现n组测量母线对n组绝缘层的轮询测量，减少了绝缘电阻测量模块的数量，简化检测过程的复杂程度，减少检测成本。

在一个实施方式中，n组测量母线中，每组测量母线通过继电器连接有独立的绝缘电阻测量模块对电阻进行测量。

每组测量母线均连接有独立的绝缘电阻测量模块，各组测量母线能够同时对各组绝缘层进行电阻测量，能够极大的提高测量的效率。

本发明还提供电解铝天车绝缘检测装置，其中，包括有电源模块，主控制器，所述主控制器连接有测量模块，所述测量模块包括有绝缘电阻测量模块；还包括有以太网模块，以太网模块与主控制器连接，将绝缘电阻测量模块的测量结果传输到服务终端。

电源模块为整个装置提供电源，主控制器与测量模块连接，对测量模块测量的数据进行计算分析，测量模块包括有绝缘电阻测量模块。主控制器控制绝缘电阻测量模块进行测量，得出电阻测量结果。本发明还设有以太网模块，以太网模块将绝缘电阻测量模块的测量结果传输到服务终端，直接通过服务终端直观的了解到检测结果。

在一个实施方式中，测量模块还包括有漏电检测模块、感应电检测模块和静电检测模块的一种或几种组合。

测量模块在主控制器的控制作用下进行测量，为了测量功能的多样化，测量模块还包括有漏电检测模块、感应电检测模块和静电检测模块。通过漏电检测模块检测是否出现漏电，通过感应电检测模块检测设备是否出现感应电，通过静电检测模块检测设备是否带有静电。漏电检测模块、感应电检测模块和静电检测模块可以根据实际需要进行组合。

优选地，主控制器为plc控制装置，plc控制装置与绝缘电阻测量模块连接，计算绝缘电阻的电阻值。

plc控制装置具有控制和计算功能，plc控制装置与绝缘电阻测量模块连接，plc控制装置根据获得的绝缘电阻测量模块的测量数据，计算出电阻，计算处绝缘电阻的电阻值。

优选地，电解铝天车绝缘检测装置设置有隔离变压器，隔离变压器为装置外接交流电提供隔离。

电解铝天车外连接有交流电，为了防止交流电对电解铝天车造成影响，绝缘检测装置设置有隔离变压器，隔离变压器将外接交流电与绝缘检测装置进行隔离，起到保护绝缘检测装置的作用。

优选地，plc控制装置连接有报警输出模块，实现plc的险情告警功能。

plc控制装置连接有报警输出模块，plc控制装置控制绝缘检测装置测量电阻，当检测到电阻出现变化时，plc控制装置控制报警输出模块进行报警，实现警示功能。

优选地，电解铝天车绝缘检测装置设有用于释放静电的静电释放模块。

天车在使用过程中积蓄静电后，会对设备的正常运行以及安全性造成影响，为了避免因静电的影响造成设备运行安全故障，电解铝天车绝缘检测装置设有静电释放模块，通过静电释放模块释放天车带有的静电。

优选地，服务终端设为具有无线/有线联网传输功能的以太网模块。

以太网模块设有无线联网传输功能，能够与现有的wifi技术相配合实现信息的无线传输，将数据传至地面监控站，在地面监控站对数据信息进行监控。相比较于现有的只能够将数据信息传输到天车驾驶室的技术相比，本发明提供的技术具有传输距离远的特点；将以太网模块设有有线联网传输功能，利用有线传输的抗干扰能力强、传输稳定的优点，将数据传至地面监控站，在地面监控站对数据信息进行监控。

本发明与现有技术相比，通过设有多组相互独立的测量母线，来检测天车上设有的多组绝缘层，能够避免由于车间强磁环境的影响造成绝缘检测过程中出现直流电上窜的安全问题，提高在绝缘层检测过程中的安全性。同时与现有技术中采用单一测量母线进行测量的技术方案相比，能够提高天车绝缘层检测的效率。本发明提供的检测装置，通过设有的以太网模块，将绝缘检测的数据实时的传输到服务终端，检测人员能够在服务终端随时的观测检测结果，与现有技术中需要在现场对检测结果进行核对的技术相比，具有安全性高、检测效率高的特点。

附图说明

图1是本发明在一个实施例中多组测量母线测量天车绝缘层监测点连接示意图。

图2是本发明在一个实施例中测量母线与绝缘层连接示意图。

图3是现有技术中测量母线与绝缘层连接示意图。

图4是现有技术中测量母线与天车绝缘层监测点连接示意图。

图5是本发明在一个实施例中各模块连接关系示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

本发明提供电解铝天车绝缘检测方法，包括有以下步骤：

s1：将天车上设有的若干个绝缘点组成n组绝缘层，n组绝缘层分别通过继电器连接有n组测量母线；

s2：步骤s1完成后，n组测量母线与绝缘电阻测量模块连接，对n组绝缘层的电阻进行测量；

s3：步骤s2完成后，n组测量母线通过绝缘电阻测量模块测量对应的n组绝缘层的电阻，测量过程中发现绝缘层电阻异常，发出告警信息。

如图2所示，在步骤s1中，在实际操作中，电解铝车间根据实际需要设有若干台天车，单台天车上若干个绝缘点组成n组绝缘层。绝缘层使用测量母线进行绝缘检测，各组测量母线相互之间独立，n组绝缘层通过继电器连接有对应的n组测量母线。在进行绝缘检测过程中，通过测量母线对绝缘层进行检测，检测绝缘层的绝缘性能。

如图1所示，本实施例中，n组测量母线通过母线轮询继电器共用绝缘电阻测量模块进行电阻测量。简化绝缘检测设计的电路，n组测量母线均通过母线轮询继电器与绝缘电阻测量模块进行连接，n组测量母线共用一个绝缘电阻测量模块进行绝缘检测，一次检测一组绝缘层，减少了绝缘电阻测量模块的数量，简化检测过程的复杂程度，减少检测成本，通过轮询继电器实现n组测量母线对n组绝缘层的轮询测量。

如图3所示，在现有技术中，采用单个测量母线对天车上的绝缘层进行绝缘检测，由于电解铝车间为强磁性环境，继电器的各个触点容易被磁化，从而发生继电器触点自动闭合的现象。当检测绝缘层1时，j1触点闭合，j2触点断开，若继电器j2触点被磁化，j2触点闭合，此时j1触点闭合后，天车大梁与工具之间导通。工具接触电解槽时带有强电流，因此发生直流电上窜的安全事故，采用单个测量母进行绝缘检测具有很大的安全隐患。

如图3中，j1，j2代表不同继电器，j1：1与j1：2代表同一个继电器的一对常开触点，绝缘层的两端就是通过一个继电器的一对触点接至测量母线，按照接线要求，每个绝缘层靠近电解槽的一端为“+”极，另一端为“—”极。“+”极与“—”极接在继电器固定的触点上，如图所示，“+”极接1触点，“—”极接2触点。

如图4所示，现有技术中对天车设有的绝缘层进行绝缘检测时，一次检测一层绝缘层，当多个继电器触点由于磁化出现闭合时，有可能在检测过程中出现直流电上窜事故。

在实际生产过程中，天车上连接有工具车，工具车连接有工具，工具在使用过程中与电解槽、阳极母线接触。为了避免电流通过工具和工具车上传到天车造成安全事故，在工具和工具车之间设有绝缘层，在工具车与工具之间设有绝缘层。

如图4所示，a1……表示大梁（a）上的不同接线部位，b1……表示小车（b）上的不同接线部位，c1……表示工具（c）上的不同接线部位。“绝缘监测点a1-b1”表示大梁与小车间的一处绝缘层（属于绝缘层1），“绝缘监测点b2-c1”表示小车与工具之间的一处绝缘层（属于绝缘层2）。一般同时只测量单层绝缘层的电阻一道绝缘层，不会同时测量两道绝缘层之间的电阻。

如图5所示，本发明提供电解铝天车绝缘检测装置，包括有主控制器1和电源模块2，电源模块2为整个检测装置供电。主控制器1与测量模块连接，对测量模块进行控制，测量模块对天车绝缘层进行绝缘检测。主控制器1接收测量模块的测量数据，对测量数据进行计算，得出天车绝缘层的绝缘数据，判断天车绝缘层的绝缘性能。

电解铝天车绝缘检测装置还包括有以太网模块3，以太网模块3实现检测装置与服务终端的通讯连接。以太网模块3在主控制器1的控制作用下将天车绝缘层的绝缘性能的检测结果传输到服务终端，检测人员通过服务终端观测检测结果。解决现有技术中检测人员必须在检测现场对检测结果进行核对的问题。

本实施例中，测量模块包括有绝缘电阻测量模块4，绝缘电阻测量模块4与测量母线配合实现对天车绝缘层的绝缘性能检测。

实施例2：

本实施例与实施例1类似，不同之处在于，本实施例中，n组测量母线中，每组测量母线通过继电器连接有独立的绝缘电阻测量模块对电阻进行测量。一组测量母线对应一个绝缘电阻测量模块，多个测量母线和多个绝缘电阻测量模块同时配合工作，进一步加快对天车的绝缘检测的效率。

本实施例中，继电器设为母线轮询继电器，母线轮询继电器能够实现测量母线与不同绝缘电阻测量模块的连接，实现不同测量母线与不同绝缘电阻测量模块的配合工作。

实施例3：

如图5所示，本实施例中，测量模块除包括有绝缘电阻测量模块4外，还包括有漏电检测模块5、感应电检测模块6和静电检测模块7的一种或几种组合。每组测量母线分别连接有独立的绝缘电阻测量模块4，每组测量母线能够同时对对应的绝缘层进行绝缘检测，提高天车绝缘检测的速度和效率。同时通过设有的漏电检测模块5、感应电检测模块6和静电检测模块7实现对天车的漏电情况、感应电情况以及静电积累情况进行检测。

实施例4：

本实施例中，主控制器1为plc控制装置，plc控制装置与绝缘电阻测量模块4连接，接收绝缘电阻测量模块4的测量数据，计算绝缘电阻的电阻值。

电解铝天车绝缘检测装置设置有隔离变压器，电解铝天车绝缘检测装置外接有交流电时，隔离变压器为装置外接交流电提供隔离，保护电解铝天车绝缘检测装置。为了及时发出报警信息，plc控制装置连接有报警输出模块8，报警输出模块8能够在绝缘检测过程中实现plc的险情告警功能。

如图5所示，本实施例中，电解铝天车绝缘检测装置设有用于释放静电的静电释放模块9。天车在使用过程中积蓄静电后，会对设备的正常运行以及安全性造成影响，为了避免因静电的影响造成设备运行安全故障，电解铝天车绝缘检测装置设有静电释放模块9，通过静电释放模块9释放天车带有的静电。

实施例5：

本实施例与实施例3类似，不同之处在意，本实施例中，服务终端设为后台服务器，后台服务器设置在地面监控站内，与多台天车上的绝缘装置采用有线连接或者无线连接，可以集中观察整个工厂所有装置的测量结果，同时可以修改装置的运行参数，可以长时间记录报警故障，有报警发生时在监控站直接发出声光报警，提醒值班人员处理，不用锁停天车。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。