专利名称：多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及水下电机供电回路绝缘检测及保护技术，具体地说是一种多路水下电机供电回路绝缘检测及保护的控制装置及方法。
背景技术：
目前常见对多路水下电机供电回路进行绝缘检测时需要给每一路供电回路配置一台绝缘监视仪，而且如果需要对每一路绝缘监视仪的绝缘值都进行采集并上传到工控机时，还需要对每一台绝缘监视仪提供一个串口通道，这就需要使用一台串口扩展服务器，如果发现某路供电回路的绝缘值过低时还需要一台具有继电器型输出端子的PLC来闭合该路供电回路空气断路器的分励线圈，以断开该路供电回路。这种传统方法的缺点就是需要多个绝缘监视仪，还需要串口扩展服务器，成本高，占用空间大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种能实现稳定、准确、可靠地多路水下电机供电回路绝缘检测及保护技术的控制装置及方法。本发明采用的技术方案是:一种多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，绝缘监视仪与绝缘检测切换装置连接，绝缘检测切换装置连接有多个水下电机供电回路；所述绝缘监视仪由MCU连接绝缘检测切换电路和绝缘保护电路构成；所述水下电机供电回路由空气断路器连接电动机、电源和分励线圈构成。所述绝缘保护电路包括依次连接的数据选择电路B、运放电路B和控制继电器组，数据选择电路B连接MCU，控制继电器组与水下电机供电回路中的分励线圈连接。所述绝缘检测切换电路包括依次连接的数据选择电路A、运放电路A和高压继电器组，数据选择电路A连接MCU，高压继电器组与水下电机供电回路中的电动机连接。所述控制继电器组由一组控制继电器构成。所述高压继电器组由一组高压继电器构成。所述高压继电器组为干簧管继电器。所述绝缘监视仪与MCU通过串口连接。一种多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制方法，包括以下步骤:步骤1:MCU闭合高压继电器组中第一路供电回路的高压继电器；步骤2:绝缘监视仪对该路供电回路的绝缘值进行检测；步骤3:绝缘监视仪将绝缘值传送给MCU ；步骤4 =MCU对绝缘值进行判断:如果绝缘值符合要求，则断开该路高压继电器，经过延时后，闭合下一路供电回路的高压继电器，返回步骤2 ;如果绝缘值过低，则闭合该路供电回路分励线圈，断开该路供电回路的空气断路器，断开该路高压继电器，经过延时后，闭合下一路供电回路的高压继电器，返回步骤2。本发明具有以下有益效果及优点:
1.与现有技术中的绝缘检测装置相比，本发明大幅降低了使用成本，节省了大量的安装空间的特点。2.本发明中的绝缘检测切换电路采用MCU控制，具有很强的可扩展性，可以由用户编写程序扩展系统功能，更具有扩展性强的特点。3.本发明还增加了绝缘保护功能，在出现绝缘值过低时可以自动、迅速的断开该路供电回路，起到快速保护供电电源的作用，因此还具有绝缘保护的功能。
图1为本发明装置结构示意图；图2为绝缘检测切换装置的原理框图；图3为绝缘检测切换装置中的MCU单片机程序流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
加以说明。本发明是用于多路水下电机供电回路绝缘检测及保护技术。基于MCU5控制数据选择电路A6和数据选择电路B9，然后对高压继电器组8进行切换的方式，使得多个供电回路分别与绝缘监视仪2的信号输入端进行连接。这样只需要一台绝缘监视仪2就可以对多路水下电机供电回路的绝缘值进行检测，并且在发现某路绝缘值过低时，断开该路供电回路空气断路器12，以起到保护电源4的目的。如图1所示，本发明的装置包括:绝缘检测切换装置I绝缘监视仪2和分励线圈3。所述绝缘检测切换装置I可以控制绝缘监视仪2与各个供电回路的连接，使得一台绝缘监视仪2按照一定次序对每个供电回路进行绝缘值检测。在发现某个回路的绝缘值过低时，闭合该路分励线圈3以切断该路供电回路。如图2所示,绝缘检测切换装置I以MCU5为核心器件,还包括绝缘检测切换电路。绝缘检测切换电路包括:数据选择器A6、运放电路A7、高压继电器组8，数据选择器A6接收MCU5的信号后，控制指定通道的输出端输出高电平，该信号经过运放电路A7放大后输出给高压继电器中的该路高压继电器，该路高压继电器线圈闭合，使得常开触点闭合，将该路供电回路与绝缘监视仪2输入端，从而使绝缘监视仪2对该路绝缘值进行检测。绝缘保护电路包括:数据选择器B9、运放电路B10、控制继电器组11，数据选择器B9接受MCU5的信号后，使指定通道的输出端输出高电平，该信号经过运放电路B9放大后输出给控制继电器组11中的该路控制继电器，该路控制继电器线圈闭合，使得常开触点闭合，然后给该路分励线圈3通电，使得分励线圈3动作，断开该路空气断路器12。本装置通过MCU5给数据选择器A6发送命令，数据选择器A6输出信号经过运放电路A7进行放大来操作高压继电器组8进行切换的控制方式，依次将每个供电回路的电源线与绝缘监视仪2的输入端子进行连接，在每一时刻只有一路电源线与绝缘监视仪2的输入端相连，然后绝缘监视仪2对该路的绝缘值进行测量，并将结果发送给MCU5。如果绝缘值过低，则MCU5给数据选择器B9发送命令，数据选择器B9输出信号经过运放电路10进行放大来闭合该路控制继电器组11，受该路控制继电器控制的分励线圈3动作切断该路电源4，从而对该路电源4起到保护作用。
如图3所示，检测流程为:MCU5闭合高压继电器组8中第一路供电回路的高压继电器，使得绝缘监视仪2对该路供电回路的绝缘值进行检测，绝缘监视仪2将绝缘值通过串口传送给MCU5，MCU5对绝缘值进行判断，如果绝缘值符合要求，则断开该路高压继电器，等待2妙钟后，闭合下一路供电回路的高压继电器，使得绝缘监视仪2对下一路供电回路的绝缘值进行检测，如果绝缘值过低，则闭合该路供电回路分励线圈3，断开该路供电回路的空气断路器12，以保护该路电源4。
权利要求
1.一种多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:绝缘监视仪(2)与绝缘检测切换装置(I)连接，绝缘检测切换装置(I)连接有多个水下电机供电回路；所述绝缘监视仪(2)由MCU (5)连接绝缘检测切换电路和绝缘保护电路构成；所述水下电机供电回路由空气断路器(12)连接电动机(13)、电源(4)和分励线圈(3)构成。
2.根据权利要求1所述的多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:所述绝缘保护电路包括依次连接的数据选择电路B(9)、运放电路B(IO)和控制继电器组(11)，数据选择电路B(9)连接MCU(5)，控制继电器组(11)与水下电机供电回路中的分励线圈⑶连接。
3.根据权利要求1所述的多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:所述绝缘检测切换电路包括依次连接的数据选择电路A(6)、运放电路A(7)和高压继电器组(8)，数据选择电路A(6)连接MCU(5)，高压继电器组⑶与水下电机供电回路中的电动机(13)连接。
4.根据权利要求2所述的多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:所述控制继电器组(11)由一组控制继电器构成。
5.根据权利要求3所述的多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:所述高压继电器组(8)由一组高压继电器构成。
6.根据权利要求1或3所述的多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:所述高压继电器组(8)为干簧管继电器。
7.根据权利要求1所述的多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制装置，其特征在于:所述绝缘监视仪⑵与MCU(5)通过串口连接。
8.一种多路水下电机供电回路绝缘监测及保护控制方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:MCU(5)闭合高压继电器组(8)中第一路供电回路的高压继电器； 步骤2:绝缘监视仪(2)对该路供电回路的绝缘值进行检测； 步骤3:绝缘监视仪(2)将绝缘值传送给MCU (5)； 步骤4:MCU(5)对绝缘值进行判断:如果绝缘值符合要求，则断开该路高压继电器，经过延时后，闭合下一路供电回路的高压继电器，返回步骤2 ;如果绝缘值过低，则闭合该路供电回路分励线圈(3)，断开该路供电回路的空气断路器(12)，断开该路高压继电器，经过延时后，闭合下一路供电回路的高压继电器，返回步骤2。
全文摘要
本发明涉及水下电机供电回路绝缘检测及保护技术，具体地说是一种多路水下电机供电回路绝缘检测及保护的控制装置及方法。绝缘监视仪与绝缘检测切换装置连接，绝缘检测切换装置连接有多个水下电机供电回路，所述绝缘监视仪由MCU连接绝缘检测切换电路和绝缘保护电路构成。水下电机供电回路包括电动机、电源和控制电动机、电源断开或闭合的分励线圈。本发明大幅降低了使用成本，节省了大量的安装空间的特点；绝缘检测切换电路采用MCU控制，具有很强的可扩展性，可以由用户编写程序扩展系统功能，更具有扩展性强的特点；增加了绝缘保护功能。
文档编号H02H3/00GK103107508SQ20111035994
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者陈琦, 赵洋, 李智刚 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所