专利名称：一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种电解铝厂电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法，是一种保证电解槽系列正常运行采用的安全措施。
背景技术：
由于直流系列电解槽安装的特点，使其对地绝缘不易处于高水平，加之运行中绝缘情况的逐渐恶化，而导致其对地的绝缘破坏，产生大量的直流漏泄电流，这对操作人员存在着很大的危险性，如果不及时发现并清除已发生的故障，系列中另一电解槽绝缘又遭破坏时，势必造成系列中此两处短路，电气设备也将受到危害。同时铝电解槽漏电会严重腐蚀地下金属构件、金属管道和电缆铠装保护层等。另外铝电解槽泄漏铝电解质，也是一种严重的漏电。如果不及时检测、发现，则可使电解槽报废。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法，目的是可以实时检测电解槽系列的对地绝缘电阻值，并根据对地绝缘电阻的大小判定电解槽的对地绝缘是否被破坏，及电解槽系列中哪台电解槽发生了绝缘破坏，以便通知检修人员及时清除故障，确保了操作人员及设备的安全。
一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置，它是由下述结构构成隔离变压器，用于提供交流电源；隔离变压器二次侧的一端与分压的电阻、限制电流值的电感线圈、隔离直流电流的第一电容串联后与连接直流母线的连接电缆连接，隔离变压器二次侧的另一端与整流桥的a端连接，整流桥的b、c端之间并联有分压及电阻值调节的变阻器和减少输出电压脉动的电容，整流桥的d端与接地电缆连接；在变阻器两端并联电压信号变换器；在直流母线串联的电解槽的中点与地之间设有用于检测电解槽系列中点电压的中点接地电路。
所述的电阻、电感线圈、第一电容与隔离变压器二次侧串联的顺序为电感线圈、电阻、第一电容。
所述串联的电感线圈、电阻、第一电容的两端设有熔断器。
所述的隔离变压器、熔断器、电感线圈、电阻、第一电容、电容、变阻器、电压信号变换器构成的电路设置在箱体内并安装在整流所内。
所述的隔离变压器的二次侧电压小于100V，回路内电流小于1A。
一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置的检测方法，包括下述步骤连接电缆接至整流所直流大母线上，接地电缆接地；通过电压信号变换器对变阻器的电压值进行实时采集，电压信号变换器和中点接地电路输出4-20mA信号远传至PLC监测系统，再由PLC监测系统对采集的数据进行运算处理，得出电解槽系列的对地绝缘电阻值。
所述的PLC监测系统将对地绝缘电阻值与本身的设定值进行比较，对地绝缘电阻低于设定值，则PLC监测系统判定电解槽系列对地绝缘破坏，PLC监测系统根据系列中点接地电路检测的电压值，计算出零点偏移量，判定绝缘破坏的电解槽位置。
所述的PLC监测系统能够连续自动检测电解槽系列的接地电阻。
本发明的优点效果采用本发明后可实时检测电解槽系列的对地绝缘电阻值，并根据对地绝缘电阻的大小判定电解槽的对地绝缘是否破坏，及系列中哪台电解槽发生了绝缘破坏，以便通知检修人员及时清除故障，确保了操作人员及设备的安全。
图1是本发明的电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置的组成框图。
图中1、隔离变压器；2、6熔断器；3、电感线圈；4、电阻；5、第一电容；7、连接电缆；8、整流桥；9、电容；10、变阻器；11、电压信号变换器；12、接地电缆；13、中点接地电路；14、电解槽；15、直流母线。
具体实施例方式
图1是本发明的电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置的组成框图。它是由下述结构构成隔离变压器1，用于提供交流电源；隔离变压器1二次侧的一端与分压的电阻4、限制电流值的电感线圈3、隔离直流电流的第一电容5串联后与连接直流母线的连接电缆7连接，电阻4、电感线圈3、第一电容5与隔离变压器二次侧串联的顺序为电感线圈3、电阻4、第一电容5或电感线圈3、第一电容5、电阻4，串联的电感线圈3、电阻5、第一电容5的两端设有熔断器(2、6)；隔离变压器1二次侧的另一端与整流桥8的a端连接，整流桥8的b、c端之间并联有分压及电阻值调节的变阻器10和减少输出电压脉动的电容9，整流桥8的d端与接地电缆12连接；在变阻器10两端并联电压信号变换器11，电压信号变换器11用于变换信号。所述的隔离变压器1、熔断器(2、6)、电感线圈3、电阻4、第一电容5、电容9、变阻器10、电压信号变换器11构成的电路设置在箱体内并安装在整流所内；在直流母线15串联的电解槽14的中点与地之间设有用于检测电解槽14系列中点电压的中点接地电路13。
所述的隔离变压器的二次侧电压小于100V，回路内电流小于1A。
一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置的检测方法，包括下述步骤连接电缆接至整流所直流母线的正极或负极上，接地电缆接地；通过电压信号变换器对变阻器的电压值进行实时采集，电压信号变换器和中点接地电路输出4-20mA信号远传至PLC监测系统，再由PLC监测系统对采集的数据进行运算处理，得出电解槽系列的对地绝缘电阻值。
所述的PLC监测系统将对地绝缘电阻值与本身的设定值进行比较，对地绝缘电阻低于设定值，则PLC监测系统判定电解槽系列对地绝缘破坏，PLC监测系统根据系列中点接地电路检测的电压值，计算出零点偏移量，判定绝缘破坏的电解槽位置。
所述的PLC监测系统能够连续自动检测电解槽系列的接地电阻。
当电解槽系列对地绝缘良好时，无交流电流流过直流母线，此时，检测电压值为0V，对地绝缘电阻为无穷大；当电解槽系列对地绝缘破坏时，交流电流通过直流母线、电解槽系列对地绝缘破坏点、检测装置接地点，流回检测装置电源的负极，此时，检测电压值接近0.8V。
PLC监测系统将对地绝缘电阻值与本身的设定值进行比较，此设定值为10欧姆。若对地绝缘电阻低于设定值，则PLC监测系统判定电解槽系列对地绝缘破坏，同时PLC监测系统根据系列中点接地电路检测的电压值，计算出零点偏移量，以此判定绝缘破坏的电解槽位置。
权利要求
1.一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置，其特征在于它是由下述结构构成隔离变压器，用于提供交流电源；隔离变压器二次侧的一端与分压的电阻、限制电流值的电感线圈、隔离直流电流的第一电容串联后与连接直流母线的连接电缆连接，隔离变压器二次侧的另一端与整流桥的a端连接，整流桥的b、c端之间并联有分压及电阻值调节的变阻器和减少输出电压脉动的电容，整流桥的d端与接地电缆连接；在变阻器两端并联电压信号变换器；在直流母线串联的电解槽的中点与地之间设有用于检测电解槽系列中点电压的中点接地电路。
2.根据权利要求1所述的一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置，其特征在于所述的电阻、电感线圈、第一电容与隔离变压器二次侧串联的顺序为电感线圈、电阻、第一电容。
3.根据权利要求2所述的一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置，其特征在于在串联的电感线圈、电阻、第一电容的两端设有熔断器。
4.根据权利要求3所述的一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置，其特征在于隔离变压器、熔断器、电感线圈、电阻、第一电容、电容、变阻器、电压信号变换器构成的电路设置在箱体内并安装在整流所内。
5根据权利要求1所述的一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置，其特征在于所述的隔离变压器的二次侧电压小于100V，回路内电流小于1A。
6.一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置的检测方法，其特征在于包括下述步骤连接电缆接至整流所直流大母线上，接地电缆接地；通过电压信号变换器对变阻器的电压值进行实时采集，电压信号变换器和中点接地电路输出4-20mA信号远传至PLC监测系统，再由PLC监测系统对采集的数据进行运算处理，得出电解槽系列的对地绝缘电阻值。
7.根据权利要求6所述的一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置的检测方法，其特征在于PLC监测系统将对地绝缘电阻值与本身的设定值进行比较，对地绝缘电阻低于设定值，则PLC监测系统判定电解槽系列对地绝缘破坏，PLC监测系统根据系列中点接地电路检测的电压值，计算出零点偏移量，判定绝缘破坏的电解槽位置。
8.根据权利要求6所述的一种铝电解槽系列的对地绝缘电阻检测方法，其特征在于所述的PLC监测系统能够连续自动检测电解槽系列的接地电阻。
全文摘要
本发明公开了一种电解铝厂电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法。它的构成为隔离变压器；隔离变压器二次侧的一端与分压的电阻、限制电流值的电感线圈、隔离直流电流的第一电容串联后与连接直流母线的连接电缆连接，隔离变压器二次侧的另一端与整流桥的a端连接，整流桥的b、c端之间并联有分压及电阻值调节的变阻器和减少输出电压脉动的电容，整流桥的d端与接地电缆连接；电压信号变换器；在直流母线串联的电解槽的中点与地之间设有用于检测电解槽系列中点电压的中点接地电路。本发明可以实时检测电解槽系列对地绝缘是否被破坏，及哪台电解槽发生了绝缘破坏，以便及时通知检修人员及时清除故障，确保了操作人员及设备的安全。
文档编号G01N27/04GK1948975SQ200610134268
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者何亮, 张斌, 张超, 李斌 申请人:沈阳铝镁设计研究院