一种扩展交直流高压IT绝缘监测的耦合器的制作方法

本实用新型涉及耦合器技术领域，具体涉及一种扩展交直流高压it绝缘监测的耦合器。

背景技术：

电力系统的供电可靠性关系到企业的正常运行，如何有效地保障电力系统的安全、可靠运行一直是当前社会的关注问题，而高压设备的安全运行是整个系统安全运行的基础。高压电气设备在电网中运行时，如果其内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷，会发生影响设备和电网安全运行的绝缘事故。

it系统配电方式应用在一些重要场所(如矿井、钢铁厂、医院等)，在这些场所，装设绝缘监测装置有效地解决由于系统对地绝缘性能降低导致的安全问题。因此，绝缘监测装置的作用就是及时检测出电力系统的绝缘故障，防止发生绝缘事故。随着社会对电力供应的可靠性要求越来越高，电力系统也逐渐发展壮大，220v-380v范围的监测已不能满足电网高可靠性的要求。必须提高监测电压的范围，才能对绝缘状况做出准确的判断，从而真实的反映电网系统的运行状态。

而普遍的绝缘监测装置在电压监测范围大多数都仅限于220v-380v，现有技术方案无法监测更高层次的电压，最多在一千伏内，无法满足监测更高的电压的需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的普遍绝缘检测设备在电压监测范围大多数都仅限于220v-380v，现有技术方案无法监测更高层次的电压，最多在一千伏内，无法满足监测更高的电压的需求问题。本实用新型提供了解决上述问题的一种扩展交直流高压it绝缘监测的耦合器，通过本耦合器扩展绝缘检测设备的电压监测范围，最高可以达到交直流7200v，以此扩展电压监测范围，监测更高的电压。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种扩展交直流高压it绝缘监测的耦合器，包括输入端口、输出端口和耦合器单元，所述输入端口接入高压信号，且输入端口通过阻抗电阻连接接地极进行接地；输出端口把经过耦合器单元处理的信号输出给检测设备；

耦合器单元包括依次连接的滤波电感、降压电阻、可调电阻和滤波电容，所述滤波电感连接输入端口，所述滤波电容连接输出端口；

还包括保护接地端，所述保护接地端通过接地极接地；并且，检测设备通过ke端注入信号到金属外壳及支架并通过接地线连接至接地极引入大地。

工作原理是：基于绝缘检测设备的测试端是无法直接接入高压电网，所以必须借助耦合器，而现有技术方案无法监测更高层次的电压，最多在一千伏内，本实用新型采用上述方案，因为正常情况变频器设备从输入线、三相升压隔离变压器、变频器整流桥、变频器母排、变频器逆变模块、变频器输出线、三相交流变频电机均与大地有较高的绝缘阻抗，当其中某一处出现绝缘下降的情况，注入大地的恒压源信号，通过大地、金属外壳及支架到高压输入端口进入耦合器单元，首先通过滤波电感抑制电流突变对检测信号的干扰，然后通过串联的降压电阻的方法将高压降低至检测设备测量范围内的线性信号，再者通过调节可调电阻匹配检测设备内部阻抗，之后通过滤波电容进行降噪处理，通过输出端口(即ak接线端子)引入到检测设备，实现对高压系统的绝缘监测。本实用新型耦合器扩展了绝缘检测设备的电压监测范围，扩展了交直流高压监测范围，最高可以达到交直流7200v。

进一步地，所述耦合器单元包括依次连接的滤波电感、降压电阻、可调电阻和滤波电容，滤波电感用于对从所述输入端口接入的高压信号抑制电流突变对检测信号的干扰；

降压电阻，用于将经过滤波电感的高压信号降低至检测设备测量范围内的线性信号；

可调电阻，通过调节可调电阻匹配检测设备内部阻抗；

滤波电容，用于对经过可调电阻后的信号进行降噪处理。

进一步地，所述降压电阻的阻值远大于2.8mω，通过降压电阻的阻值rn》2.8mω的电路进行降压，为绝缘检测设备提供一个稳定安全的测量信号。

进一步地，还包括外壳，所述耦合器单元设置于所述外壳内，输入端口设置于所述外壳一侧，输出端口、保护接地端设置于所述外壳的另一侧。所述外壳采用树脂封装工艺进行加工制作而成的中空壳体，这样利于对本实用新型内部结构的保护，且适应操作期间的环境温度可达到-40℃～+70℃。

进一步地，所述保护接地端设置有两个，保护接地端采用螺旋式连接端子；所述输入端口通过高压电缆封装在设备一侧。

进一步地，所述输入端口接入高压信号，该高压信号7200v。

其中：7200v的高压信号的生成过程为，外网380v交流电压通过三相升压隔离变压器将电压升至5000v再经过高压交流输入线引至变频器整流模块变换成7200v左右的直流电压并加载到变频器直流母排上，通过直流母排滤波电容，让直流电压更加平稳。然后通过变频器逆变模块将直流电逆变成负载电机需要的电压等级至变频器输出线驱动三相交流变频电机。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型首先通过滤波电感抑制电流突变对检测信号的干扰，然后通过串联的降压电阻的方法将高压降低至检测设备测量范围内的线性信号，再者通过调节可调电阻匹配检测设备内部阻抗，之后通过滤波电容进行降噪处理，通过输出端口(即ak接线端子)引入到检测设备，实现对高压系统的绝缘监测；

2、本实用新型通过降压电阻的阻值rn》2.8mω的电路进行降压，为绝缘检测设备提供一个稳定安全的测量信号，且有抗干扰能力；

3、本实用新型耦合器扩展了绝缘检测设备的电压监测范围，扩展了交直流高压监测范围，最高可以达到交直流7200v。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型耦合器的结构图。

图2为本实用新型耦合器的接线图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-输入端口，2-输出端口，3-滤波电感，4-降压电阻，5-可调电阻，6-滤波电容，7-检测设备，8-金属外壳及支架，9-接地极，10-大地，11-阻抗电阻，12-保护接地端，13-外壳，14-三相升压隔离变压器，15-高压交流输入线，16-变频器整流模块，17-变频器直流母排，18-直流母排滤波电容，19-变频器逆变模块，20-变频器输出线，21-三相交流变频电机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1、图2所示，一种扩展交直流高压it绝缘监测的耦合器，包括输入端口1、输出端口2和耦合器单元，所述输入端口1接入高压信号，且输入端口1通过阻抗电阻11连接接地极进行接地；输出端口2把经过耦合器单元处理的信号输出给检测设备7；

耦合器单元包括依次连接的滤波电感3、降压电阻4、可调电阻5和滤波电容6，所述滤波电感3连接输入端口1，所述滤波电容6连接输出端口2；其中，滤波电感3用于对从所述输入端口1接入的高压信号抑制电流突变对检测信号的干扰；降压电阻4，用于将经过滤波电感的高压信号降低至检测设备7测量范围内的线性信号；可调电阻5，通过调节可调电阻5匹配检测设备7内部阻抗；滤波电容6，用于对经过可调电阻5后的信号进行降噪处理；

所述降压电阻4的阻值远大于2.8mω，通过降压电阻4的阻值rn》2.8mω的电路进行降压，为绝缘检测设备7提供一个稳定安全的测量信号；

还包括外壳13，所述耦合器单元设置于所述外壳13内，输入端口1设置于所述外壳13一侧，输出端口2、保护接地端12设置于所述外壳13的另一侧，所述外壳13采用树脂封装工艺进行加工制作而成的中空壳体，这样利于对本实用新型内部结构的保护，且适应操作期间的环境温度可达到-40℃～+70℃。

还包括保护接地端12，所述保护接地端12通过接地极9接地；所述保护接地端12设置有两个，保护接地端12采用螺旋式连接端子；所述输入端口1通过高压电缆封装在设备一侧。并且，检测设备7通过ke端注入信号到金属外壳及支架8并通过接地线连接至接地极9引入大地10。

所述输入端口1接入高压信号，该高压信号7200v。

如图2所示，图2为本实用新型耦合器的接线图，外网380v交流电压通过三相升压隔离变压器14将电压升至5000v再经过高压交流输入线15引至变频器整流模块16变换成7200v左右的直流电压并加载到变频器直流母排17上，通过直流母排滤波电容18，让直流电压更加平稳。然后通过变频器逆变模块19将直流电逆变成负载电机需要的电压等级至变频器输出线20驱动三相交流变频电机21。

检测过程：耦合器的输入端口1接线端子通过高压线缆与变频器直流母排17任一相连接，转换成绝缘检测设备7能够接受的电压等级且成线性关系。从而完成对整个回路绝缘阻抗的检测。

如图1所示，图1为本实用新型耦合器的工作原理图，检测设备7通过ke端注入信号到金属外壳及支架8以及通过接地线连接至接地极9引入大地10系统。因为正常情况变频器设备从输入线、三相升压隔离变压器、变频器整流桥、变频器母排、变频器逆变模块、变频器输出线、三相交流变频电机均与大地10有较高的绝缘阻抗，当其中某一处出现绝缘下降的情况，注入大地10的恒压源信号，通过大地10、金属外壳及支架8到高压输入端口1进入耦合器单元，首先通过滤波电感3抑制电流突变对检测信号的干扰，然后通过串联的降压电阻3的方法将高压降低至检测设备7测量范围内的线性信号，然后通过调节可调电阻5匹配检测设备7内部阻抗，可调电阻的阻值在灌封环氧树脂前调试好，然后通过滤波电容6进行降噪处理，通过输出端口2(ak接线端子)引入检测设备7，实现对高压系统的绝缘监测。

本实用新型耦合器扩展了绝缘检测设备的电压监测范围，扩展了交直流高压监测范围，最高可以达到交直流7200v；且有抗干扰能力，信号稳定。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。