[发明专利]具有电流限制保护的高压电气绝缘监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压电气系统的绝缘监测技术，具体地说是一种具有电流限制保护的高压电气绝缘监测装置。

背景技术

绝缘程度良好是高压电气系统正常运行的重要保障。常用的绝缘监测技术分为“平衡桥路”、“高频信号注入”两种原理。高频信号注入技术具有非电气直接连接的优点，但是存在容易受到电磁干扰的缺点，例如电动机、变频器的电磁噪声，造成检测精度较差。“平衡桥路”检测原理的绝缘度检测准确，检测装置适应复杂电磁环境、抗干扰能力强，其缺点是绝缘监测装置内部部分电路、电子元器件需要耐受高压，在该部分电路和元件失效情况下，会出现误报警或者损害绝缘监测装置的可能。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种具有电流限制保护的高压电气绝缘监测装置，其不仅能够有效地实现自我保护，而且能够提高绝缘监测装置的安全性。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种具有电流限制保护的高压电气绝缘监测装置，其特征是，包括电流限制保护电路和改进平衡桥式测量电路；所述电流限制保护电路包括门限设定电路、电流门限检测电路、保护开关和触发报警电路单元，所述改进平衡桥式测量电路包括恒定取样桥路单元、可变取样桥路单元、测量与控制单元和绝缘监测参考点电路；

其中，所述保护开关输入侧与高压电气系统连接，输出侧与电流门限检测电路连接，所述电流门限检测电路的输出侧与触发报警电路单元连接，所述触发报警电路单元与保护开关的控制侧连接，所述门限设定电路与电流门限检测单元连接，所述的恒定取样桥路单元和可变取样桥路单元并联后串连接在电流门限检测单元和高压电气系统之间，所述测量与控制单元分别与可变取样桥路单元、恒定取样桥路单元、触发报警电路单元和绝缘监测参考点电路连接。

进一步地，所述可变取样桥路单元包括正极开关、负极开关、二选一开关和偏置取样电桥，所述正极开关与高压电气系统的正极性侧连接，所述负极开关与高压电气系统的负极性侧连接，所述二选一开关分别与正极开关和负极开关连接，所述正极开关、负极开关和二选一开关分别与所述测量与控制单元连接，所述偏置取样电桥分别与二选一开关和绝缘监测参考点电路连接。

本发明的工作原理：

高压电气系统通过保护开关、电流门限检测单元、恒定取样桥路单元、可变取样桥路单元和绝缘监测参考点电路构成工作回路。如果工作电流超过电流门限检测单元的设定门限电流，则将其结果输出送至触发报警电路单元形成记忆保持输出，该输出将关闭保护开关并发送至测量与控制单元。所述测量与控制单元可以独立产生控制信号控制触发报警电路单元并通过其控制保护开关的工作状态。设置在电流限制保护电路之后的恒定取样桥路单元和可变取样桥路单元的输出分别连接至测量与控制单元用以计算高压电气系统的绝缘程度。

本发明的有益效果是：采用上述结构后，本发明采用改进的平衡桥技术能够精确检测高压电气系统相对于绝缘监测参考点电路的正负极性的绝缘程度，并操作电流限制保护措施，能够在内部电路电子元器件失效或者外部干扰的情况下，有效地实现自我保护，提高了绝缘监测装置的安全性。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明所述可变取样桥路单元的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种具有电流限制保护的高压电气绝缘监测装置，用于提高电动汽车高压电气系统在线绝缘监测的安全性。它包括电流限制保护电路和改进平衡桥式测量电路；所述电流限制保护电路包括门限设定电路、电流门限检测电路、保护开关和触发报警电路单元，所述改进平衡桥式测量电路包括恒定取样桥路单元、可变取样桥路单元、测量与控制单元和绝缘监测参考点电路。

其中，所述保护开关输入侧与高压电气系统连接，输出侧与电流门限检测电路连接，所述电流门限检测电路的输出侧与触发报警电路单元连接，所述触发报警电路单元与保护开关的控制侧连接，所述门限设定电路与电流门限检测单元连接，所述的恒定取样桥路单元和可变取样桥路单元并联后串连接在电流门限检测单元和高压电气系统之间，所述测量与控制单元分别与可变取样桥路单元、恒定取样桥路单元、触发报警电路单元和绝缘监测参考点电路连接。

电流门限检测单元对改进平衡桥式测量电路的工作电流进行检测，当元器件失效或者因突发事件导致测量电路的电流过大超过设定的电流门限时，电流门限检测单元将产生输出信号并发送给测量与控制电路和触发报警电路单元，由触发报警电路单元控制保护开关断开，起到保护作用。所述测量与控制电路可以根据情况发送控制信号控制触发报警电路单元的状态，进而辅助控制保护开关的状态。

图2是本发明所述可变取样桥路单元的原理框图。如图2所示，所述可变取样桥路单元包括正极开关、负极开关、二选一开关和偏置取样电桥，所述正极开关与高压电气系统的正极性侧连接，所述负极开关与高压电气系统的负极性侧连接，所述二选一开关分别与正极开关和负极开关连接，所述正极开关、负极开关和二选一开关分别与所述测量与控制单元连接，所述偏置取样电桥分别与二选一开关和绝缘监测参考点电路连接。所述测量与控制单元执行控制算法，分别将相对于绝缘监测参考点正极性或负极性的高压连接至偏置取样电桥，通过联合测量恒定取样桥路的输出，测算出绝缘程度。