一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法与流程

本发明涉及一种运载火箭电气系统领域，特别是一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法。

背景技术：

运载火箭电气系统一般采用电池供电，供配电线路复杂庞大，分布在全箭各个部段，如果出现漏电会影响火箭的飞行可靠性，甚至引起电池短路而造成飞行失败，因此需要在火箭发射前进行漏电测试，测试并计算出供电母线的正端和负端对壳体的绝缘电阻值。

现行常用的漏电测试电路，+M和-M分别为供电的正端和负端，测试正端对壳漏电时将开关K接至负端，测试负端漏电时将开关K接至正端，测试电阻R2两端的电压值，按式分别计算出正端和负端对壳体的漏电电阻值。但这种测试方法针在单端漏电情况下测试结果有效，但在双端都存在漏电的情况下计算方法存在明显的缺陷，在进行一端漏电测试时，由于另一端对壳体的漏电电阻的存在使得测试到的电压V为明显偏小，导致计算出的漏电电阻值显著偏大，严重影响测试结果，从而对系统的漏电状况产生误判。

另外现行的测试方法中未考虑箭上采用电池供电和使用地面电源供电对漏电测试结果的影响，由于电池电压和地面电源电压差异较大，传统的测试计算方法中只考虑地面电源电压值或只考虑电池电压值，计算结果均有较大误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法，能够在系统供电母线出现双端漏电的情况下，精确的计算出双端漏电的电阻阻值，解决现行的漏电测试方法在双端漏电情况下无法精确测试出漏电电阻的问题。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法，测试电路包括测试电阻R1、测试电阻R2、测试电压表V和测试转换波段开关K；测试转换波段开关K、测试电阻R1和测试电阻R2依次串联；测试电压表V并联在测试电阻R2的两端；计算方法包括如下步骤：

步骤(一)、地面电源供电，计算系统漏电测试结果；

S1：负母线漏电测试

将测试电路的一端连接在地面电源+M端，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；得到地面电源电压M的计算公式为：

式中，V1为测试电压表V测得的电压值；

R1为测试电阻R1的阻值；

R2为测试电阻R2的阻值；

Rx为漏电电阻Rx的阻值；

Ry为测试电阻Ry的阻值；

S2：正母线漏电测试

将测试电路的一端连接在地面电源-M端，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；得到地面电源电压M的计算公式为：

式中，V2为测试电压表V测得的电压值；

S3：计算漏电电阻Rx和漏电电阻Ry值

联立式(1)和(2)，计算得到漏电电阻Rx、漏电电阻Ry：

步骤(二)、箭上电池供电，计算系统漏电测试结果；

S1：负母线漏电测试

将测试电路的一端连接在地面电源+M端，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；得到地面电源电压M和箭上电源电压B的计算公式为：

式中，V3为测试电压表V测得的电压值；

S2：正母线漏电测试

将测试电路的一端分别与地面电源-M端、箭上电源-B端连接，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；得到箭上电源电压B的计算公式为：

式中，V4为测试电压表V测得的电压值；

S3：计算漏电电阻Rx和漏电电阻Ry值

联立式(3)和(4)，计算漏电电阻Rx和漏电电阻Ry：

在上述的一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法，所述步骤(一)的S1中，电路的具体连接为：地面电源+M端分别与漏电电阻Rx和测试转换波段开关K连接；测试转换波段开关K的另一端依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联，在测试电阻R2两端并联电压表V，漏电电阻Rx与漏电电阻Ry串联后连接到地面电源-M端；测试电阻R2的另一端分别与火箭外部壳体和漏电电阻Ry连接。

在上述的一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法，所述步骤(一)的S2中，电路的具体连接为：地面电源-M端分别与漏电电阻Ry和测试转换波段开关K连接；测试转换波段开关K的另一端依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联，在测试电阻R2两端并联电压表V，漏电电阻Ry与漏电电阻Rx串联后连接到地面电源+M端；测试电阻R2的另一端分别与火箭外部壳体和漏电电阻Rx连接。

在上述的一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法，所述步骤(二)的S1中，电路的具体连接为：地面电源+M端与测试转换波段开关K连接；测试转换波段开关K的另一端依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联，电压表V并联在测试电阻R2的两端；箭上电源的+B端与漏电电阻Rx的一端连接；漏电电阻Rx的另一端分别与漏电电阻Ry、测试电阻R2和火箭外部壳体连接；漏电电阻Ry的另一端分别与地面电源-M端、箭上电源的-B端连接。

在上述的一种改进型运载火箭电气系统漏电测试结果计算方法，所述步骤(二)的S2中，电路的具体连接为：地面电源-M端分别与测试转换波段开关K、漏电电阻Ry连接；箭上电源的-B端分别与测试转换波段开关K、漏电电阻Ry连接；测试转换波段开关K依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联；电压表V并联在测试电阻R2的两端；漏电电阻Ry的另一端分别与火箭外部壳体、漏电电阻Rx和测试电阻R2连接；漏电电阻Rx的另一端与箭上电源的+B端连接。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明采用了正端和负端各测试一次的方式，利用测试结果来计算正负双端的漏电电阻，提高了系统漏电电阻测试的精度和测试有效性；

(2)本发明针对地面供电和电池供电两种状态下漏电测试电路的差异，采用改进的漏电测试方法，提高了电池供电状态下系统漏电电阻测试的精度和测试有效性。

附图说明

图1为本发明漏电测试电路原理图；

图2为本发明负母线对壳漏电电阻测试电路原理图；

图3为本发明正母线对壳漏电电阻测试电路原理图；

图4为本发明箭上为电池供电时负母线对壳漏电电阻测试电路原理图；

图5为本发明箭上为电池供电时正母线对壳漏电电阻测试电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明针对现行的漏电测试方法无法准确测试出系统供电母线对壳双端漏电电阻的问题，提出了一种改进的系统漏电测试方法，能够在供电母线出现双端漏电的情况下，精确的测试并计算出双端漏电的电阻阻值。改进测试方法主要采用正负双向各测试一次的方式，测试得到电压V1、V2、V3和V4，联立方程组后分别解出漏电电阻Rx和漏电电阻Ry。

如图1所示为漏电测试电路原理图，由图可知，测试电路包括测试电阻R1、测试电阻R2、测试电压表V和测试转换波段开关K；测试转换波段开关K、测试电阻R1和测试电阻R2依次串联；测试电压表V并联在测试电阻R2的两端；

漏电计算具体方法包括如下步骤：

步骤(一)、地面电源供电，计算系统漏电测试结果；

S1：负母线漏电测试

如图2所示为负母线对壳漏电电阻测试电路原理图，如图所知，将测试电路的一端连接在地面电源+M端，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；具体的连接电路为：地面电源+M端分别与漏电电阻Rx和测试转换波段开关K连接；测试转换波段开关K的另一端依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联，在测试电阻R2两端并联电压表V，漏电电阻Rx与漏电电阻Ry串联后连接到地面电源-M端；测试电阻R2的另一端分别与火箭外部壳体和漏电电阻Ry连接。

得到地面电源电压M的计算公式为：

式中，V1为测试电压表V测得的电压值；

R1为测试电阻R1的阻值；

R2为测试电阻R2的阻值；

Rx为漏电电阻Rx的阻值；

Ry为测试电阻Ry的阻值；

S2：正母线漏电测试

将测试电路的一端连接在地面电源-M端，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；地面电源-M端分别与漏电电阻Ry和测试转换波段开关K连接；测试转换波段开关K的另一端依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联，在测试电阻R2两端并联电压表V，漏电电阻Ry与漏电电阻Rx串联后连接到地面电源+M端；测试电阻R2的另一端分别与火箭外部壳体和漏电电阻Rx连接；得到地面电源电压M的计算公式为：

式中，V2为测试电压表V测得的电压值；

S3：计算漏电电阻Rx和漏电电阻Ry值

联立式(1)和(2)，计算得到漏电电阻Rx、漏电电阻Ry：

步骤(二)、箭上电池供电，计算系统漏电测试结果；

S1：负母线漏电测试

将测试电路的一端连接在地面电源+M端，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；地面电源+M端与测试转换波段开关K连接；测试转换波段开关K的另一端依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联，电压表V并联在测试电阻R2的两端；箭上电源的+B端与漏电电阻Rx的一端连接；漏电电阻Rx的另一端分别与漏电电阻Ry、测试电阻R2和火箭外部壳体连接；漏电电阻Ry的另一端分别与地面电源-M端、箭上电源的-B端连接；得到地面电源电压M和箭上电源电压B的计算公式为：

式中，V3为测试电压表V测得的电压值；

S2：正母线漏电测试

将测试电路的一端分别与地面电源-M端、箭上电源-B端连接，将测试电路的一端与火箭外部壳体连接；地面电源-M端分别与测试转换波段开关K、漏电电阻Ry连接；箭上电源的-B端分别与测试转换波段开关K、漏电电阻Ry连接；测试转换波段开关K依次与测试电阻R1、测试电阻R2串联；电压表V并联在测试电阻R2的两端；漏电电阻Ry的另一端分别与火箭外部壳体、漏电电阻Rx和测试电阻R2连接；漏电电阻Rx的另一端与箭上电源的+B端连接；得到箭上电源电压B的计算公式为：

式中，V4为测试电压表V测得的电压值；

S3：计算漏电电阻Rx和漏电电阻Ry值

联立式(3)和(4)，计算漏电电阻Rx和漏电电阻Ry：

效果：

本方法正确可行，能够比较准确的测试和计算出供电母线对壳体的漏电电阻的阻值，为火箭发射前的漏电状况评估提供了重要可信的依据。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。