[发明专利]一种线路检测装置及其检测方法、直流供电系统

权利要求书

1.一种线路检测装置，应用于直流供电系统，该直流供电系统包括：直流供电源，与直流供电源连接的正负母线，与正负母线连接的多个支路，以及与每个支路连接的负载，其特征在于，所述线路检测装置包括：

信号注入单元，用于在所述直流供电系统的正负母线上加载共模交流电压信号；

与所述直流供电系统的每条支路对应连接的信号采集单元，用于采集每个支路上的对地电流信号；

信号处理单元，将每个所述信号采集单元采集的对地电流信号与所述共模交流电压信号进行对比，在任一个采集到的对地电流信号的相位未超前于加载的所述共模交流电压信号的相位或者对地电流信号的幅值与设定的幅值出现差异时，判定采集该对地电流信号的信号采集单元对应的支路出现故障。

2.根据权利要求1所述的线路检测装置，其特征在于，所述信号注入单元包括：

信号生成单元，用于生成共模交流电压信号；

信号放大单元，用于放大生成的所述共模交流电压信号；

信号耦合单元，用于将放大的共模交流电压信号耦合到所述直流供电系统的正负母线上。

3.根据权利要求1或2所述的线路检测装置，其特征在于，所述信号处理单元包括：

信号放大分压单元，与所述信号采集单元连接，并将所述信号采集单元采集的对地电流信号转换成电压信号；

A/D转换单元，与所述信号放大分压单元连接，并用于将所述电压信号转换成数字信号；

数据处理单元，与所述A/D转换单元连接，并通过判断获取的数字信号确定所述对地电流的相位，并在该对地电流信号的相位未超前于加载的所述共模交流电压信号的相位时，判定采集该对地电流信号的信号采集单元对应的支路出现故障。

所述信号处理单元通过判断所述电压信号的相位来确定所述对地电流信号的相位。

4.根据权利要求3所述的线路检测装置，其特征在于，所述信号放大分压单元包括：

电流电压转换器，与所述信号采集单元连接，并将采集的对地电流信号转换成电压信号；

同相放大器，分别与所述电流电压转换器及所述A/D转换单元连接，用于放大所述电压信号。

5.根据权利要求4所述的线路检测装置，其特征在于，所述同相放大器包括同相放大电路以及与所述同相放大电路连接的电压跟随电路，且所述同相放大电路与所述电压跟随电路之间设置有限压二极管。

6.一种线路检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在直流供电系统的正负母线上加载共模交流电压信号；

采集每个支路上的对地电流信号；

将采集到的每个支路上的对地电流信号的相位与加载的共模交流电压信号的相位进行对比，在任一个采集到的对地电流信号的相位未超前于加载的共模交流电压信号的相位或者对地电流信号的幅值与设定的幅值出现差异时，判定该支路出现故障。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述在直流供电系统的正负母线上加载共模交流电压信号，具体包括：

生成共模交流电压信号；

放大生成的共模交流电压信号；

将放大后的共模交流电压信号耦合到被检测的正负母线上。

8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，还包括：

将采集到的对地电流信号进行运放和分压，并调整到A/D转换单元能检测的电压；

通过A/D转换单元将分压后的对地电流信号转换成数字信号；

通过判断获取的数字信号确定所述对地电流的相位或幅值，并在该对地电流信号的相位未超前于加载的共模交流电压信号的相位或对地电流信号的幅值与设定的幅值出现差异时，判定采集该对地电流信号的信号采集单元对应的支路出现故障。

9.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述生成的共模交流电压信号的频率介于设定的频率范围内。