[发明专利]一种直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置

权利要求书

1.一种直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置，其特征在于：包括检测信号源模块（1），多个信号耦合器（2），吸流变压器（3），多个剩余电流传感器（4），多个相敏整流器（5），多个绝缘电阻检测器（6），多个保护输出单元（7）和隔直电容（8）；

所述检测信号源模块（1）的中性点与所述吸流变压器（3）的主绕组连接，所述吸流变压器（3）的副绕组经过隔直电容（8）与直流电气系统的正负主母线（9）连接；

所述检测信号源模块（1）的三相输出端与检测信号母线（10）连接，用于将检测信号源模块（1）产生的检测信号传递到检测信号母线（10）上，所述检测信号母线（10）的每个相位分别与至少一个信号耦合器（2）的原绕组同名端连接，所有信号耦合器（2）副绕组的同名端分别连接被保护的直流电气系统的分组母线（11），异名端分别与直流电气系统的正负主母线（9）连接，用于将检测信号源模块（1）产生的检测信号馈送到被保护的直流电气系统，多个所述剩余电流传感器（4）分别连接至直流电气系统的分组母线（11），每个剩余电流传感器（4）的负载连接端分别与一个外部负载连接；

每一个所述剩余电流传感器（4）的输出端对应与一个相敏整流器（5）的输入端连接，检测信号母线（10）按照相位分别与所述相敏整流器（5）对应的控制端连接，所述相敏整流器（5）的每个输出端分别与一个绝缘电阻检测器（6）的第一输入端和一个保护输出单元（7）的第一输入端连接，每个所述绝缘电阻检测器（6）的第二输入端和每个保护输出单元（7）的第二输入端分别与所述检测信号母线（10）按相位相连接。

2.根据权利要求1所述的直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置，其特征在于：每个所述信号耦合器（2）按照三相对称配置，每个所述信号耦合器（2）包括一个三绕组变压器（2-1）和一个电容器（2-2），每个所述电容器（2-2）并联接在所述三绕组变压器（2-1）的原绕组上，每个所述三绕组变压器（2-1）上的两个副绕组分别先与直流电气系统的分组母线（11）的正负极分别连接后，经由所述的剩余电流传感器（4）与被保护的直流回路中的外部负载相连。

3.根据权利要求1所述的直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置，其特征在于：每个剩余电流传感器（4）的原绕组分别与直流电气系统的分组母线（11）连接，每个剩余电流传感器（4）的副绕组分别与相敏整流器（5）的一个输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置，其特征在于：每个相敏整流器（5）包括一个过零比较器（5-1）和一组交替通断的模拟电子开关（5-2）；每个模拟电子开关（5-2）的输入端均与所述剩余电流传感器（4）的副绕组连接，每个所述过零比较器（5-1）的输入端是相敏整流器（5）的控制端，每个所述过零比较器（5-1）的输入端分别按照所述信号耦合器（2）连接的相位与所述检测信号母线（10）连接，每个过零比较器（5-1）的输出端与模拟电子开关（5-2）的控制端连接，过零比较器（5-1）用于将正弦的检测信号转换成为与之同步的方波信号，利用方波信号控制模拟电子开关（5-2）对剩余电流传感器（4）的输出信号按检测信号的相位进行整流，每个所述模拟电子开关（5-2）的输出端分别与一个所述绝缘电阻检测器（6）除数输入端和一个保护输出单元（7）的正输入端连接。

5.根据权利要求1所述的直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置，其特征在于：所述吸流变压器（3）与信号耦合器（2）中的每个三绕组变压器的变比相同。

6.根据权利要求1所述的直流电气系统绝缘电阻检测与接地保护装置，其特征在于：所述检测信号源模块（1）包括谐振电路（1-1）、＋120°移相放大器（1-2）、－120°移相放大器（1-3）和三个功率放大电路（1-4），所述谐振电路（1-1）的输出端与＋120°移相放大器（1-2）、－120°移相放大器（1-3）相连接，用于产生三相检测信号中的两相原信号，所述谐振电路（1-1）的输出端、＋120°移相放大器（1-2）的输出端和－120°移相放大器（1-3）的输出端分别与一个功率放大电路（1-4）连接。