[发明专利]数字绝缘监测传感器及测试漏电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种数字绝缘监测传感器及测试漏电流的方法。

背景技术

绝缘监测装置用于变电站、发电厂直流系统母线和馈线屏的接地漏电流检测，是实现直流系统接地故障检测和故障定位的重要核心部件。针对直流系统的绝缘监测传感器，目前市场上有磁调制式、电压输出型、电流输出型和PWM输出型漏电流互感器。

其中，电压输出型漏电流互感器需要正负双电源供电，抗干扰能力差。电流输出型漏电流互感器的抗干扰能力虽然稍强，但也需要正负双电源供电，且功耗相对较大，成本相对较高。另外，上述两种漏电流互感器中的部分产品由于采用了运放而导致零点漂移，及零点的长期稳定性较差。脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）输出型漏电流传感器，使用运放组成自激振荡器，也需要双电源供电，且传感器零点漂移难于控制，信号输出容易受走线布线的分布电容影响，一致性较差，很难实现满量程优良的线性度。

综上，现有的上述若干种漏电流传感器需要采用正负双电源供电，成本较高，且抗干扰性能不够强，监测结果的零点稳定性差，线性度不够好。

发明内容

本发明实施例提供一种数字绝缘监测传感器及测试漏电流的方法，以解决现有的漏电流传感器成本较高，抗干扰性能不够强，监测结果的零点稳定性差和线性度不够好的技术问题。

一种数字绝缘监测传感器，包括：激励单元和测控单元；

所述激励单元，用于根据测控单元发出的充电指示，使激励电压源周期性地正向或反向通过电感线圈对电容进行充电；

所述测控单元，用于按照设定的切换频率向所述激励单元发出充电指示，获取所述电容的第一电压上升时间和第二电压上升时间，根据所述第一电压上升时间和第二电压上升时间的差值计算漏电流的大小；

其中，所述第一电压上升时间是指激励电压源正向通过电感线圈对电容进行充电时，所述电容的电压上升时间；所述第二电压上升时间是指激励电压源反向通过电感线圈对电容进行充电时，所述电容的电压上升时间。

一种采用上述数字绝缘监测传感器测试漏电流的方法，包括：

测控单元按照设定的切换频率生成并发出充电指示；

激励单元获取并根据所述充电指示，使激励电压源周期性地正向或反向通过电感线圈对电容进行充电；

测控单元获取所述电容的第一电压上升时间和第二电压上升时间，其中，所述第一电压上升时间是指激励电压源正向通过电感线圈对电容进行充电时，所述电容的电压上升时间；所述第二电压上升时间是指激励电压源反向通过电感线圈对电容进行充电时，所述电容的电压上升时间；

测控单元根据所述第一电压上升时间和第二电压上升时间的差值计算漏电流的大小。

本发明实施例提供的数字绝缘监测传感器，仅采用一个电压源，简化了系统结构，降低了成本；通过采用依次进行正向或反向激励的技术手段，使测试结果的零点稳定性和线性度较更好，抗干扰性能更强。

附图说明

图1是本发明实施例提供的数字绝缘监测传感器的结构示意图；

图2是本发明实施例中的一个仿真示意图；

图3是本发明实施例中的一个工作波型的示意图；

图4是本发明实施例的电流环通讯电路的原理图；

图5是本发明实施例提供的测试漏电流的方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种数字绝缘监测传感器，可以解决现有的漏电流传感器成本高，抗干扰性能不够强，监测结果的零点稳定性和线性度不够好的技术问题。本发明实施例还提供相应的测试漏电流的方法。以下分别进行详细说明。

实施例一、

请参考图1，本发明实施例提供一种数字绝缘监测传感器，包括激励单元和测控单元。所述激励单元，用于根据测控单元发出的充电指示，使激励电压源周期性地正向或反向通过电感线圈对电容进行充电。所述测控单元，用于按照设定的切换频率向激励单元发出充电指示，获取所述电容的第一电压上升时间和第二电压上升时间，根据所述第一电压上升时间和第二电压上升时间的差值计算漏电流的大小。所述第一电压上升时间是指激励电压源正向通过电感线圈对电容进行充电时，所述电容的电压上升时间；所述第二电压上升时间是指激励电压源反向通过电感线圈对电容进行充电时，所述电容的电压上升时间。