一种多线芯绝缘自动检测仪及系统的制作方法

本申请涉及发电厂、变电站等领域，主要涉及一种多线芯绝缘自动检测仪及系统。

背景技术

变电站二次电缆线芯若绝缘不满足要求，将影响电流采样精确度，严重时甚至造成控制回路异常导致保护误动作。《南方电网继电保护检验规程》要求，新安装装置屏柜接线前须用1000v兆欧表测量各回路(线芯)对地和各回路(线芯)相互间绝缘电阻，且其阻值均应大于10mω。

而现场施工过程中，继保人员难以实现全程旁站验收，电缆铺设过程中的野蛮拖拽和施工人员绝缘测量数据的造假将给变电设备的安全运行带来隐患，近年来，由于电缆绝缘问题而造成的电力安全事故时有发生。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种多线芯绝缘自动检测仪及系统，用于解决有效解决测量线芯绝缘电阻工作量巨大且极易错漏的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案如下：

第一方面：本申请提供了一种多线芯绝缘自动检测仪，所述多线芯绝缘自动检测仪包括输入切换电路、测量取样电路、模数转换电路以及处理单元，所述输入切换电路与所述测量取样电路电连接，所述测量取样电路与所述模数转换电路电连接，所述处理单元分别与输入切换电路、测量取样电路以及模数转换电路电连接；

所述输入切换电路，用于将电缆接线柱接入所述测量取样电路；

所述测量取样电路，用于测量线芯间和/或线芯与地之间的电压信号和电流信号，并将测量的所述电压信号和所述电流信号发送到所述模数转换电路；

所述模数转换电路，用于根据接收的电压信号和电流信号转化为电压数字信号以及电流数字信号，并发送给处理单元；

所述处理单元，通过所述模数转换电路发送的电压数字信号以及电流数字信号计算绝缘电阻。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，使得多线芯件的绝缘电阻能够自动检测且检测的线芯不会出现遗漏现象，为工作人员大大的降低了工作量，并且提供了安全保障。

在第一方面的可选实现方式中，所述输入切换电路包括第一三极管、第二三极管、第一继电器以及第二继电器，所述第一三极管的发射极与接地端连接，所述第一三极管的基极与所述处理单元连接，所述第一三级管的集电极与第一继电器线圈的一端连接，所述第一继电器线圈的另一端与电源连接，所述第一继电器的公共端与电缆接线柱连接，所述第一继电器的常闭节点与所述测量取样电路的一端连接；所述第二三极管的发射极与接地端连接，所述第二三极管的基极与所述处理单元连接，所述第二三级管的集电极与第二继电器线圈的一端连接，所述第二继电器线圈的另一端与电源连接，所述第二继电器的公共端与电缆接线柱连接，所述第二继电器的常闭节点与所述测量取样电路的另一端连接；

所述第一三极管与第二三极管在接收所述处理单元发送的电信号后，所述三极管导通，进而所述第一继电器与第二继电器的线圈中有电流流过，使所述继电器的常闭接点与所述继电器的公共端闭合。

上述方案设计的自动检测仪，输入切换电路保证了多线芯接入自动监测仪并进行输入的切换。

在第一方面的可选实施方式中，所述输入切换电路还包括第一电阻与第二电阻，所述第一电阻连接所述处理单元与所述第一三极管的基极，所述第二电阻连接所述处理单元与所述第二三极管的基极，所述第一电阻与第二电阻用于限制所述输入切换电路的各支路电流。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，输入切换电路中的第一电阻与第二电阻使得输入切换电路能够准确稳定地运行。

在第一方面的可选实施方式中，所述输入切换电路还包括第三电阻与第四电阻，所述第三电阻一端连接所述第一电阻靠近所述第一三极管的一端，所述第三电阻另一端与接地端相连；所述第四电阻一端连接所述第二电阻靠近所述第二三极管的一端，所述第四电阻另一端与接地端相连，所述第三电阻与第四电阻用于在未接收到所述处理单元发送的电信号时，使所述第一三极管与第二三极管截止。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，第三电阻与第四电阻使得第一三极管以及第二三极管截止，保证在接收到处理单元发送的信号时才导通。

在第一方面的可选实施方式中，所述输入切换电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极与所述第一三极管的集电极连接，所述第一二极管的负极与所述第一继电器的线圈远离所述第一三极管的一端连接；所述第二二极管的正极与所述第二三极管的集电极连接，所述第二二极管的负极与所述第二继电器的线圈远离所述第二三极管的一端连接，所述第一二极管与第二二极管用于保护所述输入切换电路。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，第一二极管与第二二极管保护输入切换电路。

在第一方面的可选实施方式中，所述测量取样电路包括第三三极管、升压变压器以及运算放大器，所述第三三极管发射极与接地端连接，所述第三三极管的基极与所述处理单元连接，所述第三三极管的集电极与所述升压变压器低压线圈的一端连接，所述升压变压器低压线圈的另一端与电源连接，所述升压变压器高压线圈一端与所述第一继电器的常闭节点端连接，所述第二继电器的常闭节点端与所述运算放大器的输入负端连接，所述升压变压器高压线圈另一端与所述运算放大器的输入正端连接，所述升压变压器高压线圈与运算放大器输入负端连接的一端以及所述运算放大器的输出端分别与所述模数转换电路连接。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，测量取样电路保证了线芯间的信号准确传递给模数转换电路进行计算。

在第一方面的可选实施方式中，所述测量取样电路还包括倍压整流电路，所述倍压整流电路包括第一电容、第二电容、第三二极管以及第四二极管，所述第一电容两端分别连接升压变压器高压线圈一端与运算放大器的输入负端，所述第二电容两端分别连接升压变压器高压线圈两端，所述第三二极管两端分别连接所述升压变压器高压线圈两端，所述第四二极管的正极与第三二极管的负极相连，所述第四二极管的负极与第二电容的一端相连。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，利用倍压整流电路获得可测量绝缘电阻的高压直流电压。

在第一方面的可选实施方式中，所述测量取样电路还包括分压电路，所述分压电路包括第五电阻与第六电阻，所述第五电阻与第六电阻串联，所述第五电阻另一端与第四二极管的负极相连，第六电阻的另一端与所述运算放大器的输入正端相连。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测仪，利用分压电路可获得被测绝缘电阻的电压信号。

在第一方面的可选实施方式中，所述第一三极管、第二三级管以及第三三极管都为npn型三极管。

第二方面：本申请提供了一种多线芯绝缘自动检测系统，所述系统包括输入切换装置、测量取样装置、模数转换装置以及处理装置，所述输入切换装置与测量取样装置电连接，所述测量取样装置与模数转换装置电连接，所述处理装置分别与输入切换装置、测量取样装置以及模数转换装置电连接。

所述输入切换装置，用于使电缆接线柱接入所述测量取样装置；

所述测量取样装置，用于测量线芯间和/或线芯与地之间的电压信号和电流信号，并将其发送到所述模数转换装置；

所述模数转换装置，用于将接收的电压信号和电流信号转化为电压数字信号以及电流数字信号，并发送给处理装置；

所述处理装置，通过所述模数转换装置发送的电压数字信号以及电流数字信号计算绝缘电阻。

上述方案设计的多线芯绝缘自动检测系统，使得多线芯件的绝缘电阻能够自动检测且检测的线芯不会出现遗漏现象，为工作人员大大的降低了工作量，并且提供了安全保障。

本申请的有益效果包括：本申请通过上述设计得到的多线芯绝缘自动检测仪，使得多线芯件的绝缘电阻能够自动检测且检测的线芯不会出现遗漏现象，为工作人员大大的降低了工作量，并且提供了安全保障。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1是本申请第一实施例提供的多线芯绝缘自动检测仪结构图；

图2是本申请第一实施例提供的输入切换电路具体电路图；

图3是本申请第一实施例提供的测量取样电路具体电路图。

图4是本申请第二实施例提供的多线芯绝缘自动检测系统结构图。

图标：110-处理单元；120-输入切换电路；1201-第一三极管；1202-第二三极管；1203-第一继电器；1204-第二继电器；1205-第一电阻；1206-第二电阻；1207-第三电阻；1208-第四电阻；1209-第一二极管；1210-第二二极管；130-测量取样电路；1301-第三三极管；1302-升压变压器；1303-运算放大器；1304-第一电容；1305-第二电容；1306-第三二极管；1307-第四二极管；1308-第五电阻；1309-第六电阻；140-模数转换电路；150-输入切换装置；160-测量取样装置；170-模数转换装置；180-处理装置。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

如图1所示，本申请提供一种多线芯绝缘自动检测仪，包括：

处理单元110、输入切换电路120、测量取样电路130以及模数转换电路140，输入切换电路120与测量取样电路130电连接，测量取样电路130与模数转换电路140电连接，处理单元110分别与输入切换电路120、测量取样电路130以及模数转换电路140电连接；输入切换电路120，用于使电缆接线柱接入测量取样电路130；测量取样电路130用于测量线芯间和/或线芯与地之间的电压信号和电流信号，并将其发送到模数转换电路140；模数转换电路140用于将接收的电压信号和电流信号计算得到绝缘电阻，并将其发送给处理单元110；处理单元110用于控制输入切换电路120、测量取样电路130以及模数转换电路140。

上述设计的方案，具体的，电缆接线柱通过采用弹簧夹紧接入输入切换电路，此时处理单元110发送控制信号通过io口控制输入切换电路120进行输入切换，其输入切换表示，处理单元可通过控制信号控制输入切换电路切换接入不同的线芯，并将其接入测量控制电路130；随即处理单元110发送信号给测量控制电路130，测量控制电路获得多线芯间的电压信号和电路信号，并将其发送给模数转换电路140；随即处理单元110发送控制信号给模数转换电路140，模数转换电路140利用接收的电压信号和电流信号计算出多线芯间的绝缘电阻。

上述设计的方案，使得多线芯件的绝缘电阻能够自动检测且检测的线芯不会出现遗漏现象，为工作人员大大的降低了工作量，并且提供了安全保障。

在本申请可选实施例中，输入切换电路包括第一三极管1201、第二三极管1202、第一继电器1203以及第二继电器1204，第一三极管1201的发射极与接地端连接，第一三极管1201的基极与处理单元110连接，第一三级管1201的集电极与第一继电器1203线圈的一端连接，第一继电器1203线圈的另一端与电源连接，第一继电器1203的公共端与电缆接线柱连接，第一继电器1203的常闭节点与测量取样电路130的第一端连接；第二三极管1202的发射极与接地端连接，第二三极管1202的基极与处理单元110连接，第二三级管1202的集电极与第二继电器1204线圈的一端连接，第二继电器1204线圈的另一端与电源连接，第二继电器1204的公共端与电缆接线柱连接，第二继电器1204的常闭节点与测量取样电路130的第二端连接。

其中，需要说明的是，如图2所示，其l端与e端实际就为测量取样电路的第一端与第二端。

具体的，处理单元110发送的两个控制信号分别为zjl1和zje1，并且都为高电平，分别通过第一三极管1201与第二三极管1202放大驱动后，电流流过第一继电器1203以及第二继电器1204的线圈，使得第一继电器1203和第二继电器1204常闭接点闭合，使得将线芯分别接入测量取样电路的l端与e端。

在本申请可选实施例中，输入切换电路120具体电路如图2所示。

输入切换电路120还包括第一电阻1205与第二电阻1206，第一电阻1205连接处理单元110与第一三极管1201的基极，第二电阻1206连接处理单元与第二三极管1202的基极，第一电阻1205与第二电阻1206用于限制所述输入切换电路的各支路电流。

可选地，输入切换电路120还包括第三电阻1207与第四电阻1208，第三电阻1207一端连接第一电阻1205靠近第一三极管1201的一端，第三电阻1207另一端与接地端相连；第四电阻1208一端连接第二电阻1206靠近第二三极管1202的一端，第四电阻1208另一端与接地端相连，第三电阻1207与第四电阻1208用于在未接收到处理单元110发送的电信号时，使第一三极管1201与第二三极管1202截止。

可选地，输入切换电路120还包括第一二极管1209和第二二极管1210，第一二极管1209的正极与第一三极管1201的集电极连接，第一二极管1209的负极与第一继电器1203的线圈远离第一三极管1201的一端连接；第二二极管1210的正极与第二三极管1202的集电极连接，第二二极管1210的负极与第二继电器1204的线圈远离第二三极管1202的一端连接，第一二极管1209与第二二极管1210用于保护所述输入切换电路。

在本申请可选实施例中，测量取样电路130具体电路如图3所示。

测量取样电路130包括第三三极管1301、升压变压器1302以及运算放大器1303，第三三极管1301发射极与接地端连接，第三三极管1301的基极与处理单元110连接，第三三极管1301的集电极与升压变压器1302低压线圈的一端连接，升压变压器1302低压线圈的另一端与电源连接，升压变压器1302高压线圈一端与l端连接，l端与e端相连，e端与运算放大器1303的输入负端连接，升压变压器1302高压线圈另一端与运算放大器1303的输入正端连接，升压变压器1302高压线圈与运算放大器1303输入负端连接的一端与模数转换电路140连接(图中表示为i)，运算放大器1303的输出端与模数转换电路140连接(图中表示为u)。

可选地，测量取样电路130还包括倍压整流电路，倍压整流电流包括第一电容1304、第二电容1305、第三二极管1306以及第四二极管1307，第一电容1304两端分别连接升压变压器1302高压线圈一端与运算放大器1303的输入负端，第二电容1305两端分别连接升压变压器1302高压线圈两端；第三二极管1306两端分别连接升压变压器1302高压线圈两端，第四二极管1307的正极与第三二极管1306的负极相连，第四二极管1307的负极与第二电容1305的一端相连。

可选地，测量取样电路130还包括分压电路，分压电路包括第五电阻1308与第六电阻1309，第五电阻1308与第六电阻1309串联，第五电阻1308另一端与第四二极管1307的负极相连，第六电阻1309的另一端与运算放大器1303的输入正端相连。

具体的，处理单元110会产生频率和占空比可调的pwm波形，并将其发送给测量取样电路，经过第三三极管1301放大电流后进入升压变压器1302，通过升压变压器1302升压过后，再利用倍压整流电路获得可设定的测量绝缘电阻用的高压直流电压，将此电压接入需要测试绝缘电阻的l和e两端，利用分压电路可获得电压信号，利用运算放大器1303，可获得流经被测绝缘电阻的电流信号，将电压信号和电流信号输入给模数转换电路。

可选地，多芯自动检测仪还包括与处理单元110连接的显示器以及打印机，每次绝缘测量自动输出检测结果在显示器上显示，并生成报告打印出来，有效的杜绝了测量数据的造假，并且能时刻观测到数据是否在合理范围。

第二实施例

如图4所示，本实施例提供一种多线芯绝缘自动检测系统，包括输入切换装置150、测量取样装置160、模数转换装置170以及处理装置180，输入切换装置150与测量取样装置160电连接，测量取样装置160与模数转换装置170电连接，处理装置180分别与输入切换装置150、测量取样装置160以及模数转换装置170电连接；输入切换装置150，用于使电缆接线柱接入测量取样装置160；测量取样装置160，用于测量线芯间和/或线芯与地之间的电压信号和电流信号，并将其传输给模数转换装置170；模数转换装置170，用于将接收的电压信号和电流信号转化为电压数字信号以及电流数字信号，并发送给处理装置180；处理装置180，通过所述模数转换装置发送的电压数字信号以及电流数字信号计算绝缘电阻。

上述设计的多线芯绝缘自动检测系统，使得多线芯件的绝缘电阻能够自动检测且检测的线芯不会出现遗漏现象，为工作人员大大的降低了工作量，并且提供了安全保障。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。