绝缘阻抗的检测电路、检测装置及检测方法

技术领域

本申请涉及电路检测技术领域，具体涉及一种绝缘阻抗的检测电路、检测装置及检测方法。

背景技术

感应电源绝缘阻抗是判断直流母线对地绝缘性能的指标，动力电缆及其他绝缘材料老化甚至绝缘破损，常常会使绝缘强度大大降低，继而影响人员安全和低压电气设备的正常工作，因此，检测感应电源绝缘性能，对保证运维人员安全和电气设备正常工作具有重要意义。

相关技术中，目前主流的绝缘阻抗检测方法为不平衡电阻法，可以通过在待测直流母线的正负极之间设置采样电阻，每个采样电阻配置电压采样芯片，利用采样得到的电压值换算得到直流母线正负极对地电压，继而实现对感应电源绝缘阻抗值的检测。然而，由于采样芯片自身存在一定的误差，后期需要对采样电压进行校正，受不同采样点的影响，电压采样芯片在某一采样点采集到的电压存在处于模拟运放的非线性区的可能，校正是对非线性区的采样电压进行线性化的校正，但是校正始终是存在误差的，因此计算出来的绝缘阻抗值与实际值误差较大，特别是阻抗值较小时,这种误差会影响保护可靠性和保护准确性。

发明内容

本申请提供一种绝缘阻抗的检测电路、检测装置及检测方法，用于解决现有技术中对感应电源绝缘阻抗计算误差大，保护准确性和可靠性不能得到保障的技术问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请的第一方面提供一种绝缘阻抗的检测电路，包括电阻模块、第一检测模块和第二检测模块；所述第一检测模块，包括并联连接的第一电压检测子模块和第一检测电阻子模块；所述第二检测模块，包括并联连接的第二电压检测子模块和第二检测电阻子模块；所述第一检测电阻子模块包括可调电阻模块；所述第二检测电阻子模块包括可调电阻模块；

所述第一检测模块的一端连接直流正接口，另一端与所述电阻模块的第一端口连接；所述第二检测模块的一端连接直流负接口，另一端与所述电阻模块的第二端口连接；所述电阻模块的第三端口与地接口连接；

所述第一检测模块用于获取正对地采样电压值；

所述第二检测模块用于获取负对地采样电压值。

可选的，所述电阻模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和开关；

所述电阻模块的第一端口通过所述第一电阻与所述电阻模块的第三端口连接；所述电阻模块的第三端口通过所述第二电阻与所述电阻模块的第二端口连接；所述电阻模块的第三端口还通过串联连接的所述开关和所述第三电阻与所述电阻模块的第二端口连接。

可选的，所述开关包括继电器。

可选的，还包括处理器；所述处理器与所述电阻模块连接，用于切换所述电阻模块的阻值状态，以改变检测电路阻值。

可选的，所述处理器还与所述第一检测模块连接，用于调节所述第一检测模块的阻值并获取对应的正对地采样电压值。

可选的，所述处理器还与所述第二检测模块连接，用于调节所述第二检测模块的阻值并获取对应的负对地采样电压值。

可选的，所述可调电阻模块包括多个并联连接的可控电阻子模块；

所述可控电阻子模块包括串联连接的第四电阻和可控开关。

可选的，所述可控开关包括光电耦合器。

可选的，所述可控开关包括继电器。

本申请的第二方面提供一种绝缘阻抗的检测装置，包括如本申请的第一方面所述的绝缘阻抗的检测电路。

本申请的第三方面提供一种绝缘阻抗的检测方法，包括：

获取检测电路的第一采样电压值；所述第一采样电压值包括第一正对地采样电压值和第一负对地采样电压值；

检测所述第一正对地采样电压值和所述第一负对地采样电压值是否满足预设条件；

若所述第一正对地采样电压值和所述第一负对地采样电压值均满足所述预设条件，确定与所述第一正对地采样电压值对应的第一正对地电阻值，以及与所述第一负对地采样电压值对应的第一负对地电阻值；

调整电阻模块，以改变所述检测电路的阻值，并获取所述检测电路的第二采样电压值；所述第二采样电压值包括第二正对地采样电压值和第二负对地采样电压值；

检测所述第二正对地采样电压值和所述第二负对地采样电压值是否满足预设条件；

若所述第二正对地采样电压值和所述第二负对地采样电压值均满足所述预设条件，确定与所述第二正对地采样电压值对应的第二正对地电阻值，以及与所述第二负对地采样电压值对应的第二负对地电阻值；

基于预先构建的绝缘阻值计算关系式，利用所述第一采样电压值、所述第一正对地电阻值、所述第一负对地电阻值、所述第二采样电压值、所述第二正对地电阻值和所述第二负对地电阻值，计算得到绝缘阻抗值。

可选的，所述检测所述第一正对地采样电压值和所述第一负对地采样电压值是否满足预设条件之后，所述方法还包括：

若所述第一正对地采样电压值不满足所述预设条件，调整第一检测电阻子模块的阻值，以使得所述第一正对地采样电压值满足所述预设条件；若所述第一负对地采样电压值不满足所述预设条件，调整第二检测电阻子模块的阻值，以使得所述第一负对地采样电压值满足所述预设条件。

可选的，所述检测所述第二正对地采样电压值和所述第二负对地采样电压值是否满足预设条件之后，所述方法还包括：

若所述第二正对地采样电压值不满足所述预设条件，调整第一检测电阻子模块的阻值，以使得所述第二正对地采样电压值满足所述预设条件；若所述第二负对地采样电压值不满足所述预设条件，调整第二检测电阻子模块的阻值，以使得所述第二负对地采样电压值满足所述预设条件。

可选的，所述绝缘阻值计算关系式包括：

其中，V

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的方案中，绝缘阻抗的检测电路可以包括电阻模块、第一检测模块和第二检测模块。第一检测模块包括并联连接的第一电压检测子模块和第一检测电阻子模块，其中，第一检测电阻子模块可以包括可调电阻模块；第二检测模块包括并联连接的第二电压检测子模块和第二检测电阻子模块。其中，第二检测电阻子模块可以包括可调电阻模块。如此，利用第一检测模块获取检测电路中的正对地采样电压值，利用第二检测模块获取检测电路中负对地采样电压值，是在原有检测电路的基础上增加了第一检测模块，并且，将原本固定阻值的采样电阻改为可调电阻模块，通过改变可调电阻模块的阻值，使得获取到的采样电压值处于运放芯片的线性区，有效减小了采样误差，大大提高了检测精度，确保了保护的准确性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种绝缘阻抗的检测电路的电路示意图。

图2是本申请另一个实施例提供的一种绝缘阻抗的检测电路中电阻模块的电路示意图。

图3是本申请另一个实施例提供的一种绝缘阻抗的检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

相关技术中，通过不平衡电阻法检测绝缘阻抗时，受检测电路阻值很大的影响，常常导致对应的放大比例也很大，即使测量的电压值有很小的偏差也会经过计算放大，使得计算出的阻抗值误差更大。

基于此，本申请的实施例提供一种绝缘阻抗的检测电路，如图1所示，绝缘阻抗的检测电路可以包括：电阻模块101、第一检测模块102和第二检测模块103。其中，第一检测模块102，包括并联连接的第一电压检测子模块1021和第一检测电阻子模块1022；第二检测模块103，包括并联连接的第二电压检测子模块1031和第二检测电阻子模块1032；第一检测电阻子模块1022包括可调电阻模块；第二检测电阻子模块1032包括可调电阻模块。

第一检测模块102的一端连接直流正接口V+，另一端与电阻模块101的第一端口A连接；第二检测模块103的一端连接直流负接口V-，另一端与电阻模块101的第二端口B连接；电阻模块101的第三端口C与地接口V

本实施例中，绝缘阻抗的检测电路可以包括电阻模块、第一检测模块和第二检测模块。第一检测模块包括并联连接的第一电压检测子模块和第一检测电阻子模块，其中，第一检测电阻子模块可以包括可调电阻模块；第二检测模块包括并联连接的第二电压检测子模块和第二检测电阻子模块。其中，第二检测电阻子模块可以包括可调电阻模块。如此，利用第一检测模块获取检测电路中的正对地采样电压值，利用第二检测模块获取检测电路中负对地采样电压值，是在原有检测电路的基础上增加了第一检测模块，并且，将原本固定阻值的采样电阻改为可调电阻模块，通过改变可调电阻模块的阻值，使得获取到的采样电压值处于运放芯片的线性区，有效减小了采样误差，大大提高了检测精度，确保了保护的准确性和可靠性。

一些实施例中，如图2所示，上述电阻模块101可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和开关S。其中，电阻模块101的第一端口A通过第一电阻R1与电阻模块101的第三端口C连接；电阻模块101的第三端口C通过第二电阻R2与电阻模块101的第二端口B连接；电阻模块101的第三端口C还通过串联连接的开关S和第三电阻R3与电阻模块101的第二端口B连接。

具体实施时，通过开关S的闭合与断开，可以改变绝缘阻抗的检测电路的阻值，从而使得检测电路可以得到两个不同的采样电压值和对应的采样电阻值，继而可以通过两个不同的采样电压值和与其对应的采样电阻值得到绝缘阻抗值。

实际应用中，开关S可以通过继电器来实现。

一些实施例中，绝缘阻抗的检测电路还可以包括处理器。其中，处理器可以与电阻模块连接，用于切换电阻模块的阻值状态，以改变检测电路的阻值。

其中，电阻模块的阻值状态可以包括两种，通过电阻模块中开关的启闭来切换。

实施时，处理器还可以与第一检测模块连接，用于调节第一检测模块的阻值并获取对应的正对地采样电压值。

同样的，处理器还可以与第二检测模块连接，用于调节第二检测模块的阻值并获取对应的负对地采样电压值。

具体实施时，一方面，处理器可以与电阻模块中的开关连接，通过控制开关的闭合与断开来实现对电阻模块阻值状态的切换，从而改变绝缘阻抗的检测电路的阻值，以实现两种状态下的采样。另一方面，处理器还可以分别与第一检测模块和第二检测模块连接。

具体的，处理器与第一检测模块和第二检测模块连接时，处理器可以分别与第一电压检测子模块、第一检测电阻子模块、第二电压检测子模块和第二检测电阻子模块连接。处理器与第一电压检测子模块连接，可以获取到第一电压检测子模块检测到的正对地采样电压值；处理器与第一检测电阻子模块连接，可以在获取到的正对地采样电压值不满足预设条件时，调节第一检测电阻子模块的阻值，以使得正对地采样电压值满足预设条件。同样的，处理器与第二电压检测子模块连接，可以获取到第二电压检测子模块检测到的负对地采样电压值；处理器与第二检测电阻子模块连接，可以在获取到的负对地采样电压值不满足预设条件时，调节第二检测电阻子模块的阻值，以使得负对地采样电压值满足预设条件。如此，可以确保采样电压值处于运放芯片的线性区，减少误差，有效提高检测精度。

其中，利用处理器调节第一检测电阻子模块和第二检测电阻子模块的阻值的具体实现方式可以参考现有相关技术，此处不再赘述。

一些实施例中，上述可调电阻模块可以包括多个并联连接的可控电阻子模块。其中，可控电阻子模块可以包括串联连接的第四电阻和可控开关。

实施时，可控开关可以是光电耦合器，也可以是继电器，还可以是其他的驱动电路。通过控制可调电阻模块的中的可控开关，可以实现可调电阻模块的阻值的变化，继而使得第一检测模块和第二检测模块获取的采样电压值处于运放芯片的线性区。

需要说明的是，可调电阻模块不仅限于包括上述多个并联连接的可控电阻子模块，也可以是其他任意能够实现阻值可控可变的电路。

基于相同的技术构思，本申请的实施例提供一种绝缘阻抗的检测装置，包括如以上任意实施例所述的绝缘阻抗的检测电路。

基于相同的技术构思，本实施例还提供一种绝缘阻抗的检测方法，如图3所示，该方法至少可以包括如下步骤：

步骤31、获取检测电路的第一采样电压值；第一采样电压值包括第一正对地采样电压值和第一负对地采样电压值。

步骤32、检测第一正对地采样电压值和第一负对地采样电压值是否满足预设条件。

步骤33、若第一正对地采样电压值和第一负对地采样电压值均满足预设条件，确定与第一正对地采样电压值对应的第一正对地电阻值，以及与第一负对地采样电压值对应的第一负对地电阻值。

步骤34、调整电阻模块，以改变检测电路的阻值，并获取检测电路的第二采样电压值；第二采样电压值包括第二正对地采样电压值和第二负对地采样电压值。

步骤35、检测第二正对地采样电压值和第二负对地采样电压值是否满足预设条件。

步骤36、若第二正对地采样电压值和第二负对地采样电压值均满足预设条件，确定与第二正对地采样电压值对应的第二正对地电阻值，以及与第二负对地采样电压值对应的第二负对地电阻值。

步骤37、基于预先构建的绝缘阻值计算关系式，利用第一采样电压值、第一正对地电阻值、第一负对地电阻值、第二采样电压值、第二正对地电阻值和第二负对地电阻值，计算得到绝缘阻抗值。

本实施例中，在获取到检测电路的第一采样电压值后，可以检测第一采样电压值中的第一正对地采样电压值和第一负对地采样电压值是否满足预设条件，以确保获取到的采样电压值处于运放芯片的线性区。在第一正对地采样电压值与第一负对地采样电压值均满足预设条件时，确定出于第一正对地采样电压值对应的第一正对地电阻值，以及与第一负对地采样电压值对应的第一负对地电阻值。继而调整电阻模块，以改变检测电路的阻值，并获取检测电路的第二采样电压值，同样检测第二采样电压值中的第二正对地采样电压值与第二负对地采样电压值是否满足预设条件，以确保此次获取到的采样电压值同样处于运放芯片的线性区。在第二正对地采样电压值与第二负对地采样电压值均满足预设条件时，确定出第二正对地采样电压值对应的第二正对地电阻值，以及与第二负对地采样电压值对应的第二负对地电阻值。再基于预先构建的绝缘阻值计算关系式，就可以根据上述确定的第一采样电压值、第一正对地电阻值、第一负对地电阻值、第二采样电压值、第二正对地电阻值和第二负对地电阻值，计算得到绝缘阻抗值。如此，确保采样电压值处于运放芯片的线性区，可以有效减小采样误差，大大提高检测精度，确保了保护的准确性和可靠性。

实施时，预设条件可以包括：采样电压值处于预设范围内。

其中，预设范围可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。

一些实施例中，上述步骤32之后，绝缘阻抗的检测方法还可以包括：若第一正对地采样电压值不满足预设条件，调整第一检测电阻子模块的阻值，以使得第一正对地采样电压值满足预设条件；若第一负对地采样电压值不满足预设条件，调整第二检测电阻子模块的阻值，以使得第一负对地采样电压值满足预设条件。

同样的，上述步骤35之后，绝缘阻抗的检测方法还可以包括：若第二正对地采样电压值不满足预设条件，调整第一检测电阻子模块的阻值，以使得第二正对地采样电压值满足预设条件；若第二负对地采样电压值不满足预设条件，调整第二检测电阻子模块的阻值，以使得第二负对地采样电压值满足预设条件。

具体实施时，电阻模块中的第一电阻、第二电阻和第三电阻可以使用阻值相同的保护电阻，保护电阻的阻值设置为R。检测流程开始时，先将电阻模块中的开关调至断开，此时，检测电路正对地阻值为R+R1

将电阻模块的开关调至闭合状态，此时检测电路正对地阻值为R+R1

得到两组电压以及阻值后，设正对地绝缘阻抗为R

其中，V

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。