[发明专利]一种导电滑环绝缘电阻快速测量装置与方法

权利要求书

1.一种导电滑环绝缘电阻快速测量装置，包括与滑环抽头数N数量相等的采样电阻和限流电阻、N个单刀双掷开关的第一开关矩阵、两个N选1开关的第二开关矩阵、高压激励源、电压采样单元和控制单元，其特征在于：

每个限流电阻的一端与一个滑环抽头相连接，另一端则与采样电阻串联后，连接至第一开关矩阵中一个单刀双掷开关的不动端；

第一开关矩阵中所有单刀双掷开关的第一动端短接至一点并与高压激励源的第一输出端相连接；第一开关矩阵中所有单刀双掷开关的第二动端短接至另一点并与高压激励源的第二输出端相连接；

第一个N选1开关的N个动端分别连接采样电阻的一端，第二个N选1开关的N个动端分别连接采样电阻的另一端；第一个N选1开关的不动端、第二个N选1开关的不动端与电压采样单元连接；

控制单元通过数字控制总线分别与第一开关矩阵的控制端、第二开关矩阵的控制端以及电压采样单元的控制端相连。

2.根据权利要求1所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量装置，其特征在于，所述的第一开关矩阵中的单刀双掷开关为SPDT型继电器或模拟开关。

3.根据权利要求1所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量装置，其特征在于，所述的第二开关矩阵中的N选1开关为MUX型模拟开关或多个继电器的组合。

4.根据权利要求1所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量装置，其特征在于，所述的高压激励源为高压包，高压激励源的参考电位与采样单元的参考电位相连。

5.根据权利要求1所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量装置，其特征在于，所述的数字控制总线中包含隔离器。

6.一种导电滑环绝缘电阻快速测量方法，采用权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：所述方法包含如下步骤：

步骤1：设定滑环任意两抽头间绝缘阻抗合格阈值R_th；

步骤2：在滑环所有抽头与采样电阻串联的支路中，取未测过的一个采样电阻抽头作为独立抽头，并将剩余支路的采样电阻抽头短接至一点；

步骤3：测量独立抽头与短接点之间的并联绝缘电阻，检查所测得绝缘电阻值是否大于R_th/(N-1)，是则转向步骤2；否则继续下一步；

步骤4：测量被并联各支路的绝缘电阻，其中低于R_th的测量结果所对应支路为故障支路；

步骤5：如全部支路都作为独立端测试过，则结束；否则跳转会步骤2。

7.根据权利要求6所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量方法，其特征在于：

步骤2具体为：通过控制单元发送控制信号，驱动第一开关矩阵中与采样电阻抽头相连的开关不动端与第一动端导通，同时将剩余开关的不动端与第二动端导通。

8.根据权利要求6所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量方法，其特征在于：

步骤3中测量独立抽头与短接点之间的并联绝缘电阻具体是：控制单元发送控制信号，驱动第二开关矩阵中的两路N选1开关均选通独立抽头对应采样电阻两端所连接的开关动端；通过电压采样单元对采样电阻两端电压进行采样，控制器读取采样数据并按照下式计算绝缘电阻数值：

式中，Uo是高压激励源的输出电压值，Ups是采样电阻两端电压，Rps是采样电阻值。

9.根据权利要求8所述的一种导电滑环绝缘电阻快速测量方法，其特征在于：

步骤4中测量被并联各支路的绝缘电阻具体是：控制单元发送控制信号，驱动第二开关矩阵中的两路N选1开关均选通被测支路采样电阻两端所连接的开关动端；通过电压采样单元对采样电阻两端电压进行采样，控制器读取采样数据并按照下式计算绝缘电阻数值：

式中，Uo是电压激励源的输出电压值，Ubs是当前支路采样电阻两端电压，Rbs是当前支路采样电阻值。