[发明专利]可冗余配备的绝缘检测系统

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，更具体地说，本发明涉及一种可冗余配备的绝缘检测系统。

背景技术

在不接地系统（IT系统）的高压直流回路中，高压直流总线对地（例如机壳）的绝缘特性降低会导致人员触电、设备损害等事故，严重时还会造成重大生命财产损失，因此必须对高压直流系统的绝缘状况进行定时检测和有效监控，以避免事故的发生。

使用多台绝缘检测设备对高压直流系统的绝缘状况进行检测（即采用冗余设计方式），能够降低单台绝缘检测设备由于故障不能正常工作的情况下给整个高压直流系统带来的风险，从而提高整个高压直流系统的安全性和可靠性。

如图1所示，是现有技术中两台绝缘检测设备同时工作时的电阻等效电路。V+是高压直流输出的正极，V-是高压直流输出的负极。GND为参考地，其代表大地或机壳地。电阻R_H是高压直流输出的正极对GND的等效绝缘电阻，电阻R_L是高压直流输出的负极对GND的等效绝缘电阻。电阻R3、电阻R4为绝缘检测设备1并入被测高压直流系统的等效电阻，电阻R5、电阻R6为绝缘检测设备2并入被测高压直流系统的等效电阻。当电阻R3、电阻R4的阻值和电阻R5、电阻R6的阻值小于甚至远小于电阻R_H、电阻R_L时，被测高压直流系统绝缘等级受到的影响比单台绝缘检测设备并入高压直流系统时要严重得多。当绝缘检测设备1未得知绝缘检测设备2的存在时，测得的绝缘阻值将不再是电阻R_H、电阻R_L，而分别是电阻R_H与电阻R5的并联阻值、电阻R_L与电阻R6的并联阻值，此值不能准确地评判被测高压直流系统的绝缘等级，同理绝缘检测设备2的检测结果也是一样。

现有的绝缘检测设备在对高压直流系统进行绝缘检测的过程中，会向被测高压直流系统引入阻性负载，并降低高压直流系统的绝缘等级，导致现有的绝缘检测设备普遍存在不能冗余配备的问题，使得用于提高整个高压直流系统的安全性和可靠性的冗余设计方式受到了阻碍。在这种情况下，系统绝缘检测功能的可靠性仅仅依赖于单台绝缘检测设备，使得整个高压直流系统达不到高可靠性和高安全等级的要求，存在安全隐患。

发明内容

本发明的发明目的在于：提供一种可冗余配备的绝缘检测系统，能够降低绝缘检测设备在测试过程对被测高压直流系统绝缘等级的影响，允许多台绝缘检测设备在同一被测高压直流系统中冗余配备，并支持多台绝缘检测设备之间的在线互检，提高整个高压直流系统的安全性和可靠性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种可冗余配备的绝缘检测系统，其包括N台接入被测高压直流系统的绝缘检测设备，N是大于1的整数；

绝缘检测设备包括电阻可控绝缘检测电路、微处理器和通信模块；

电阻可控绝缘检测电路包括电阻网络和采样电路；电阻网络由可控电阻组成，且接入被测高压直流系统的高压直流总线和参考地之间，用于高压衰减；采样电路用于对高压衰减后的电势差信号进行检测；

微处理器用于控制调整电阻网络的电阻值，并对采样电路检测到的电势差信号进行计算处理，获得高压直流总线对参考地的绝缘电阻值；

N台绝缘检测设备的通信模块通过公共的通信总线连接，以相互传输绝缘检测结果及控制信号。

作为本发明可冗余配备的绝缘检测系统的一种改进，所述绝缘检测设备包括第一输入端和第二输入端，第一输入端连接所述高压直流输出的正极，第二输入端连接所述高压直流输出的负极；

第一输入端对参考地的等效电阻为第一等效电阻，第二输入端对参考地的等效电阻为第二等效电阻；

所述高压直流输出的正极对参考地的等效绝缘电阻为电阻R_H，所述高压直流输出的负极对参考地的等效绝缘电阻为电阻R_L；

在检测过程中，控制调整N台绝缘检测设备的电阻网络中的可控电阻的电阻值，使N台绝缘检测设备的第一等效电阻的并联值大于电阻R_H的阻值，使N台绝缘检测设备的第二等效电阻的并联值大于电阻R_L的阻值。

作为本发明可冗余配备的绝缘检测系统的一种改进，所述绝缘检测设备通过通信模块接收相邻绝缘检测设备的通知消息，获得接入同一被测高压直流系统的绝缘检测设备的配置信息；

所述绝缘检测设备的微处理器根据所述绝缘检测设备的配置信息构建绝缘阻值计算模型，将所述采样电路检测到的电势差信号代入所述绝缘阻值计算模型中，计算获得所述高压直流总线对参考地的绝缘电阻值。

作为本发明可冗余配备的绝缘检测系统的一种改进，所述绝缘检测设备通过通信模块与相邻绝缘检测设备进行通信，获得相邻绝缘检测设备的绝缘检测结果；