[发明专利]一种机壳接地检测装置及方法

说明书

本申请公开了一种机壳接地检测装置及方法，用于检测机壳的接地状态，该装置包括控制器、驱动电路、耦合器件和采样电路；其中，耦合器件包括初级绕组、次级绕组；初级绕组的第一端与驱动电路的第一输出端连接，初级绕组的第二端通过采样电路与驱动电路的第二输出端连接，次级绕组的第一端用于与机壳连接，次级绕组的第二端用于与接地端连接，采样电路的输出端和控制器的输入端连接；驱动电路用于向初级绕组提供交流电；采样电路用于对初级绕组的电压进行采样，当机壳接地时，次级绕组的阻抗小，因此初级绕组的阻抗相应较小，控制器检测到接收的采样信号的电压在预设范围内，即可检测机壳接地，反之，则检测机壳未接地。

技术领域

本申请涉及绝缘检测领域，尤其涉及一种机壳接地检测装置及方法。

背景技术

随着电力的广泛应用，电气设备频繁应用在各行业中，对于大多数电气设备在工作状态正常的情况下，机壳不带电或机壳电压在安全范围之内，若电气设备发生绝缘故障或静电的积聚等作用，可触及且裸露的金属部分将成为带电体，比如，电气设备的机壳往往由金属制成，并通过接地排接地，接地排一般使用热镀锌扁钢、铜排、铜包钢等接地，因为环境等因素，接地排易被腐蚀或破坏，当机壳接地不良或未接地时，机壳将会与地面形成很高的电位差，发生绝缘下降或者漏电，机壳就存在带电风险，如果人不小心触到机壳，就会通过人身形成通路，造成触电事故，另外，也会影响相关设备甚至整个电力系统的安全性。

因此，如何检测机壳接地状态，确保电力系统安全是目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种机壳接地检测装置及方法，以解决如何对机壳进行接地检测的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种机壳接地检测装置，所述装置包括控制器、驱动电路、耦合器件和采样电路；其中，所述耦合器件包括初级绕组、次级绕组；

所述初级绕组的第一端与所述驱动电路的第一输出端连接，所述初级绕组的第二端通过所述采样电路与所述驱动电路的第二输出端连接，所述次级绕组的第一端用于与机壳连接，所述次级绕组的第二端用于与接地端连接，所述采样电路的输出端和所述控制器的输入端连接；

所述驱动电路，用于向所述初级绕组提供交流电；

所述采样电路，用于对所述初级绕组的电压进行采样，生成采样信号；

所述控制器，用于当所述采样信号的电压在预设范围内时，检测到所述机壳接地。

基于上述技术方案，在控制器的控制下，通过驱动电路产生交流电能，并在初级绕组上形成电流I1，进一步的，基于电磁感应，次级绕组则会形成感应电流I2，电流I1和电流I2比值和绕组匝比有关。由于接地端和机壳之间的连接存在阻抗，因此当机壳接地正常时，次级绕组有一定的阻抗，对应的初级绕组也存在一定的交流阻抗，采集电路通过对初级绕组的电压进行采样，生成采样信号，传递给控制器，若接收到的采样信号的电压在预设范围内，则控制器检测到机壳接地；当机壳接地不良或断开时，次级绕组的阻抗近似于无穷大，因此初级绕组的交流阻抗也相应变大，采样电路对初级绕组的电压进行采样，生成采样信号，控制器接收到的采样信号的电压变大，超出预设范围，则控制器检测到机壳未接地。

在一种可能的实施方式中，所述耦合器件为耦合电感或变压器。

上述方案中的耦合电感或变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其主要构件包括初级绕组、次级绕组。

在一种可能的实施方式中，

所述装置还包括信号处理电路，所述信号处理电路连接在所述采样电路与所述控制器之间；

所述信号处理电路，用于对所述采样信号进行滤波处理。

基于上述技术方案，通过在采样电路和控制器之间设置信号处理电路，对电路进行信号滤波处理，使得处理后的采样信号更加准确，更适用于控制器进行处理。