直流系统绝缘监测装置高品质

乌鲁木齐直流系统绝缘监测装置高品质 <乌鲁木齐>天正华意电气设备有限公司

乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪装置原理2.2.1 绝缘故障查找原理系统分析仪与被测直流母线相连，采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻，如果被测直流系统存在绝缘故障，系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥，探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位，检测原理如下图示：图中馈线1为正常馈线，馈线n为存在负对地绝缘故障的馈线，为绝缘故障阻值，R为系统平衡电桥。分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥，该检测桥以图示中的E、F表示，该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量，设该变化量的频率为、使直流系统产生的对地电压变化幅值为，则流过上的电流变化幅值为，变化频率与检测桥投入频率相同。探测仪分别在A，B，C处进行检测。在A处检测不到该变化电流信号，说明馈线1没有绝缘故障，在B处可以检测到该变化电流信号，说明馈线n存在绝缘故障，而在C处检测不到该变化电流信号，从而可以确定绝缘故障点处于B、C之间。2.2.2 直流互窜查找原理系统分析仪与被测两段直流母线相连，向其中一段母线切换检测桥，比较两段母线电压变化波形，通过电压变化关系判断系统是否存在环网故障或绝缘故障，如果存在环网故障或绝缘故障，则持续启动检测桥，以供支路探测仪实现环网故障点的定位。当两段支路存在环网故障时，可使用探测仪和采集器对可能存在环网故障的支路进行逐一检测，根据探测仪显示波形和方向终实现环网故障点的查找。

乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪 模式：通过该按键可以实现分析仪工作模式的选择，分析仪工作模式可选择为自动模式或强制模式，当设定为自动模式时分析仪状态栏模式显示为“Auto”，当设定为强制模式时分析仪状态栏模式显示Force”开机默认为“Auto”。关于强制模式与自动模式的说明：当分析仪式工作在自动模式时，只有检测到第I段母线系统对地电压发生一定偏差之后才启动检测桥进行故障判断，当系统恢复正常后会自动停止检测桥的投入；当分析仪工作在强制模式时，分析仪会主动启动检测桥进行故障检测，检测完成之后无论是否存在接地或环网故障都将会向系统对地投入检测桥。5．2．2 探测仪操作探测仪面板共设有三个按键，分别为“电源”“功能”“测试”，探测仪所有的检测功能均可通过这三个按键来实现，探测仪兼容D型采集器和A型采集器，使用时请注意接入的采集器类型以及不同采集器类型对应的分析仪的“”和“”波形状态。电源：电源开关按键；功能：按功能键选择所需要的测试功能项；测试：选择需要的功能后按此键开始测试。5．3 显示5．3 .1分析仪显示开机后分析仪进入主界面显示，分析仪有一个显示画面，显示内容如下：分析仪开机便会对系统进行检测，检测完毕后分析仪主界面上显示系统当前电压、系统正负对地电压、正负对地绝缘电阻大小、系统分布电容大小、交流窜电状态及是否存在环网故障。如果分析仪检测到系统存在正极或负极绝缘故障，则对应的“正接地”或“负接地”故障指示灯闪烁。如果分析仪检测到系统存在环网故障，则“正接地”与“负接地”故障指示灯同时闪烁。指示灯闪烁时表示分析仪正在向被测系统对地按设定的信号幅度和频率切换检测桥，指示灯处于非闪烁状态时则分析仪没有切换检测桥。

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪本信号发生器不采用传统的LC或RC的振荡电路，而采用全新的数字技术，因而具有信号稳定的特点。该信号发生器由单片机、A/D转换电路、信号放大滤波电路、功率放大及隔直电路、输出反馈及保护等部分组成，其实现原理图如下：信号发生器原理图信号接收器原理图三、技术指标1、信号发生器?输出信号频率：2.5Hz?信号空载输出电压：±20V±5％?信号电压幅值误差：＜5％?信号短路输出电流：≤80mA?输出口抗冲击能力：400V直流冲击?电源电压：AC220V±10％?电压频率：50Hz±5％?输入保险：200mA?功率：3W?体积：300mm×270mm×200mm2、信号接收器?信号电流检测灵敏度：0.5mA?信号发生器阻抗：40K?输出电流：2.5毫安?接收器显示：数字0-19?体积：210mm×100mm×32mm?A钳口尺寸：Φ50mm?B钳口尺寸：Φ7mm×9mm3、整机?检测接地电阻：300KΩ?检测电容：20μF?接地电阻测量精度：0-4.5KΩ 误差≤0.5KΩ?接地电容检测范围：3-60uF?接地电容测量精度：3-10uF 误差≤1uF四、仪器结构1、整机构成①信号发生器 ②信号接收器 ③A钳（大钳）④B钳（小钳） ⑤信号输出线 ⑥电源线2、信号发生器（见图1）图1 信号发生器面板图示意图【电源输入】：信号发生器工作时需要外接AC220V电源，该电源插座下部方框内有一保险丝（2A）。【电源开关】：开机时将开关标有“I”的一端按下，关机时将另一端标有“O”的一端按下。【输出指示】：打开电源后信号发生器即开始输出信号，信号输出正常时，输出指示灯会闪烁，表示有正常低频电压输出。【信号输出】：信号输出口。

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪故障定位画面如下：故障定位画面该画面显示了被测回路的电流波形图、绝缘阻抗大小、故障点方向等信息。上图中左图为接A型采集器时对故障支路进行检测的显示界面，右图为接D型采集器对故障支路检测的显示界面。对于存在故障支路的检测，从图中可以看出探测仪检测到了与分析仪所发同频率信号和投入检测桥同频率的电流信息，并以波形的形式显示出来，检测完成之后并指出故障点的方向。故障点方向显示为“同向”或“反向”，该方向是相对于检测点的采集器标识方向而言。如果同向，表示故障点方向和采集器标识的方向一样；反之，相反。对于纯电阻回路，同步点箭头，指示在电流波形的波峰或者波谷位置；对于有分布电容的回路，指示在电流波形的波峰和波谷之间。故障电流频谱分析画面如下：故障电流频谱分析由两幅画面组成，上图中左图为故障电流频谱原始电流波形图，右图为经FFT变换后的频谱图。该功能先将原始电流信号以波形显示出来，然后进行快速FFT变换，再将该故障电流的频谱图显示出来，并计算出电流幅值的频点及故障电流幅值。直流电流测试画面如下：在该界面下按“测试”键可对当前测试电流进行清零操作。“电流测量”功能只适合使用D型采集器，如果使用A型采集器，界面会提示“请接D型钳表”，即需将A型采集器更换成D型采集器后进行电流测量操作。六、注意事项（1）由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动，保证使用的高精度。

乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪信号发生器与检测器不受距离限制在复杂的直流系统中，信号发生器接入点可能与接地查找点有着很长的一段距离，不过检测器并不受此距离的限制，可以在同一个系统中的任何一点进行查找。3.7 运行安全、可靠信号发生器是需要接入直流系统之中的，这就对设备的安全性与根据直流系统现场的实际情况，信号发生器可智能式产生1.0—5.0mA 的信号电流，且功率小于0.2W，适用于各类直流系统，对直流系统的安全运行、可靠运行提供了保障。四、装置主要技术指标4.1 可检测接地电阻范围　系统电压为220V时：　0 -500KΩ系统电压为110V时：　0 -250KΩ系统电压为48V时：　 0 -50KΩ系统电压为24V时：　 0 -10KΩ4.2 检测信号功率 ≤ 0.2W(信号发生器输出功率)?输出信号频率：2.5Hz4.3 抗对地分布电容值：对地电容单支路≤8uF，系统对地总电容≤100uF；4.4 适用直流系统电压：220V±10％，110V±10％，48V±10％，24V±10％，或用户提出其它电压等级；4.5环境温度：-35℃～＋55℃；4.6 相对湿度：≤95％ 4.7总质量：2.8kg 4.8 外形尺寸（铝合金包装箱）：460x240x120（mm）五、使用方法5.1 将信号发生器接入直流系统：信号发生器的信号连线，红夹接正母线，黑夹接负母线，黄夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。5.2 按不同电压等级自适应输出信号：信号发生器自适应不同电压等级的直流系统，系统无接地故障时，“正常”指示灯亮。液晶显示屏显示接入直流系统电压、正对地电压、负对地电压。系统有接地故障时，信号发生器自动判断接地极性，如果系统正接地，信号发生器“正接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“正接地”指示灯闪烁。如果系统负接地，“负接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“负接地”指示灯闪烁。同时液晶显示屏显示系统正对地电压、负对地电压、系统对地绝缘总阻抗。

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪在没有接地的情况下，系统分析仪不会向系统发出任何信号，同时也不会向探测仪发出同步信号。在自检时，请确保直流系统中不存在其它向直流系统发出信号的设备，如有，请退出后测试，包括在后面的查找过程中均需将存在信号源的设备退出直流系统，否则有可能对检测带来干扰。（3 ）检测开始设备自检通过后，即可对系统支路逐一检测，为了保证检测的顺利进行，在将探测仪远离分析仪进行检测时，不要关闭探测仪电源。探测仪共有三项功能可供用户使用，分别是“故障探测”“绝缘分析”“电流检测”，三项功能可通过功能键进行切换。故障探测功能 设备内部设定了不同电压等级系统的支路接地阻抗检测门限值，当支路绝缘故障小于该门限值时，检测结果显示接地故障告警信号，并告之接地故障点方向；当支路绝缘故障大于该门限值时，检测结果显示非接地信号；同时，为方便用户判断被测支路的绝缘状况，测试结果还将显示检测的绝缘量化指数，绝缘指数越高表示绝缘情况越差，越低表示绝缘情况越好。电压等级/V2448110220接地检测门限值/KΩ7153060设备接地检测门限表绝缘分析功能 选择该功能项之后，探测仪会把被测支路的绝缘阻抗大小及波形显示出来并且指示接地点方向，可测量的阻抗范围如下表：电压等级/V2448110220阻抗测量范围/KΩ0-700-1500-3000-600探测仪阻抗测量范围表如果被测支路存在绝缘故障，检测完成之后显示示意图如下：绝缘分析功能电流检测功能

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪高安全性装置可以在不向直流系统注入信号的条件下实现接地故障点的定位，在信号模式下，装置内部设有限流限压模块，对直流系统无任何影响。四、主要技术指标（1）使用环境?环境温度：-30℃～＋50℃；?相对湿度：≤95％；（2）无线通信技术指标?信号功率：≤ 10dbm；?信号频段：433Mhz；?灵敏度：－106dBm；?传输距离：在视距情况下，离地2米可靠传输距离250米(3)分析仪技术指标?适用直流系统电压等级： 48V，110V，220V或用户指定电压等级?系统正负电压测量范围：0—300V?对地直流电压测量范围：0—300V?对地交流电压测量范围：0—280V?交流窜电故障告警门限：5V?电压测量分辨率：0.1V?系统对地电阻测量范围：0—999.9KΩ?接地电阻测量分辨率：0.1KΩ?显示方式：LCD?检测信号电流大小：0—2mA可调?检测信号电压幅值：0—50V可调?信号频率：无信号模式与0.16Hz可选?抗直流系统分布电容干扰：1000uF(4)探测仪技术指标?信号模式下支路绝缘阻抗检测范围：系统电压等级为220V：　0 -500KΩ系统电压等级为110V： 0 -300KΩ系统电压等级为48V：　 0 -60KΩ绝缘阻抗测量分辨率：0.1KΩ?无信号模式下支路绝缘阻抗检测范围：系统电压等级为220V：　0 -50KΩ系统电压等级为110V： 0 -25KΩ系统电压等级为48V：　 0 -10KΩ?绝缘阻抗测量分辨率：0.1KΩ?波形显示时间： 12秒?电流测量范围：±100mA?电流测量分辨率：0.01mA?显示方式：LCD?方向显示方式：同向或反向标示?抗直流系统支路分布电容干扰：100uF?与分析仪之间的使用距离：无距离限制?钳口大小：Ф32mm

乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪 故障检测器的测试准备：将钳表插头插入“检测器”钳表输入插孔，打开检测器电源。 （在检测前建议对装有接地选线在线监测装置的直流系统，关闭接地选线在线监测装置，更有利于检测）。5.4 检测开始： ?“通讯”灯亮：说明被测回路能够接受到同步信号，以确认检测的信号与所发出的信号是同一时间进行的。如果通讯灯不亮，说明信号发生器与检测器通讯不成功。?“量程”灯亮：当量程1灯明亮的时候表明采用的是钳表量程1，当量程灯2亮的时候采用默认的钳表量程2。5.5 正负极线不能同时钳时，采用“钳单根”的检测方法：如果是正极接地，将钳表钳在正极电缆上，检测方法同上；如果是负极接地，则钳在负极电缆上，检测方法同上；5.6 多回路线扎在一起时：将钳表钳在这扎电缆上（注：钳表口必须能完全闭合），检测方法同上，如果显示出是“非接地”，说明被检测的这扎电缆都没有接地故障；如果显示出是“接地”，说明被检测的这扎电缆中有一回路或多回路有接地故障，必须将该扎电缆分开检测，检测方法同上。以上三种方法通常根据现场的实际情况结合起来使用。六、检测技巧6.1 信号发生器的接入：根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下面的直流小母线上。

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪高安全性装置可以在不向直流系统注入信号的条件下实现接地故障点的定位，在信号模式下，装置内部设有限流限压模块，对直流系统无任何影响。四、主要技术指标（1）使用环境?环境温度：-30℃～＋50℃；?相对湿度：≤95％；（2）无线通信技术指标?信号功率：≤ 10dbm；?信号频段：433Mhz；?灵敏度：－106dBm；?传输距离：在视距情况下，离地2米可靠传输距离250米(3)分析仪技术指标?适用直流系统电压等级： 48V，110V，220V或用户指定电压等级?系统正负电压测量范围：0—300V?对地直流电压测量范围：0—300V?对地交流电压测量范围：0—280V?交流窜电故障告警门限：5V?电压测量分辨率：0.1V?系统对地电阻测量范围：0—999.9KΩ?接地电阻测量分辨率：0.1KΩ?显示方式：LCD?检测信号电流大小：0—2mA可调?检测信号电压幅值：0—50V可调?信号频率：无信号模式与0.16Hz可选?抗直流系统分布电容干扰：1000uF(4)探测仪技术指标?信号模式下支路绝缘阻抗检测范围：系统电压等级为220V：　0 -500KΩ系统电压等级为110V： 0 -300KΩ系统电压等级为48V：　 0 -60KΩ绝缘阻抗测量分辨率：0.1KΩ?无信号模式下支路绝缘阻抗检测范围：系统电压等级为220V：　0 -50KΩ系统电压等级为110V： 0 -25KΩ系统电压等级为48V：　 0 -10KΩ?绝缘阻抗测量分辨率：0.1KΩ?波形显示时间： 12秒?电流测量范围：±100mA?电流测量分辨率：0.01mA?显示方式：LCD?方向显示方式：同向或反向标示?抗直流系统支路分布电容干扰：100uF?与分析仪之间的使用距离：无距离限制?钳口大小：Ф32mm

乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪技术参数1、信号发送器：工作电压：直接从母线上取电(工作电压为48V～260V)母线接地电阻检测范围：0-500 KΩ母线接地电阻测量精度：误差≤10％功耗：小于10W外型尺寸（长×宽×高）：238×134×45（mm）重量：1.7㎏适应温度：-10℃-＋50℃2、接收器：工作电压：12V（锂电池工作工作电压为10.8V～12.6V）支路接地电阻检测范围：0-200 KΩ支路接地电阻测量精度：误差≤10％ 功耗：小于1W外型尺寸（长×宽×高）：238×134×45（mm）重量：1.5㎏适应温度：-10℃-＋50℃四、前面板各部件功能及菜单介绍：（一）、信号发送器1、电源开关：开关置ON，接通工作电源，电源指示灯亮。2、母线/支路：开关置母线时，仪器检测母线（电桥测量）；开关置支路时，仪器检测支路（电桥不测量）。3、显示器：彩屏，分辨率320＊240，动态显示。（二）、接收器 、电源开关2、按键：↑(上)、↓(下)、←(左)、→(右)、ESC(取消)、ENTER(确定)。3、显示器：彩屏，分辨率320＊240，动态显示。（三）、 接收器菜单说明:1、报警门限设定支路接地报警门限2、语音功能（1）、总开关语音总开关（2）、开机语音未启用（3）、同步提示未启用（4）、电池欠压开：电池电压低于10.8V时 ，语音报警输出关：电池电压低于10.8V时 ，蜂鸣器报警输出（5）、接地报警开：接地电阻小于等于报警门限时 ，语音报警输出关：接地电阻小于等于报警门限时 ，蜂鸣器报警输出3、同步信号开：发送机接收机有同步信号（优先选用、测量准确）关：发送机接收机无同步信号4、检测方式自动检测：表示实时检测，无须人工按键手动检测：表示需按ENTER键才进入检测5、开机显示未启用6、开始检测进入检测界面

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪直流互窜检测原理图如下：2.2.3 交流窜电查找原理系统分析仪与被测直流母线相连，分析仪实时检测直流系统中的交流电压分量，如果检测到直流系统中的交流电压分量超过整定值，则判断直流系统中存在交流窜电故障。交流窜电故障点的查找过程与绝缘故障点的查找过程一样。三、功能特点3.1主要功能介绍（1）．系统对地电压测量功能，仪器可测量系统正对地电压，负对地电压，系统电压，可实现0—300V的电压监测范围；（2）．系统绝缘阻抗测量功能，仪器可测量系统正对地绝缘阻抗，负对地绝缘阻抗，平衡桥大小检测，测量范围0—999.9KΩ；（3）．交流窜电检测功能，仪器可判断直流系统中的交流窜电故障，并可测量直流系统中窜入的交流电压值，交流电压测量范围为0—280V；（4）．系统分布电容测量功能，仪器可测量系统的分布电容并实时显示；（5）．环网检测及定位功能，仪器可以检测两段母线中存在的各种环网故障，包括正极环、负极环、两极环及异极环等，并可通过波形显示及方向显示来实现环网故障点的定位；（6）．装置具有调幅、复位、电流波形选择和工作模式选择功能，可实现高阻环网故障的查找定位。（7）．支路绝缘阻抗测量及绝缘故障定位功能，仪器测量每条支路对地绝缘阻抗大小，并可通过波形显示及方向显示实现绝缘故障点的定位；（8）．故障电流频谱分析功能，装置通过快速FFT变换实现电流变化的频谱分析功能，有效提取被测电流频点的信号幅值，提高检测精度；（9）．电流表功能，装置可做高精度电流表使用，电流测量分辨率可达0.01mA；（10）．波形曲线显示及方向显示功能，在使用探测仪对被测支路进行检测时，显示屏会以波形曲线形式显示被测支路电流变化情况，方便使用者快速准确地实现故障点的查找有环网故障及接地故障时显示故障点方向]

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乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪开机后分析仪将主动启动检测桥对系统进行检测。主界面状态栏显示了当前系统的工作状态：电流：该值大小表示分析仪工作在当前检测桥投入大小模式下可通过“调幅”键进行设定；频率：系统默认显示0.25HZ；波形：显示分析仪当前投入检测桥的波形类型，可通过“波形”键进行设定；模式：显示分析仪当前工作模式，可通过“模式”键进行设定；5．3 .2探测仪界面操作与显示将充好电的5号充电电池装入探测仪电池仓，并将采集器与探测仪相连后，开启探测仪“电源”开关，即进入探测仪功能选择界面： 功能选择画面在该界面下，用户可以通过“功能”键在“故障定位波形分析”、“故障信号频谱分析”、“直流漏电电流测试”三个功能之间切换。当“◇”符号位于该功能项前时表示该功能项处于激活状态。状态栏分别显示了当前接入采集器的类型，分析仪投入检测桥时形成的波形状态，电压幅值，检测桥投入的频率，通信状态，电池电量等信息，采集器类型有“N”表示未接任何采集器，“D”表示接入的是D型采集器，“A”表示接入的是A型采集器；波形状态显示：“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为方波，“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为正弦波。选定好功能项，将探测仪采集器钳入被测支路，按下“测试”键即可按选定的功能对被测支路进行检测。注意：当使用A型采集器进行检测时分析仪波形状态必须调节为“”，使用D型采集器极进行检测时，必须调节波形状态为“”。

乌鲁木齐直流系统接地故障定位仪装置原理2.2.1 绝缘故障查找原理系统分析仪与被测直流母线相连，采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻，如果被测直流系统存在绝缘故障，系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥，探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位，检测原理如下图示：图中馈线1为正常馈线，馈线n为存在负对地绝缘故障的馈线，为绝缘故障阻值，R为系统平衡电桥。分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥，该检测桥以图示中的E、F表示，该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量，设该变化量的频率为、使直流系统产生的对地电压变化幅值为，则流过上的电流变化幅值为，变化频率与检测桥投入频率相同。探测仪分别在A，B，C处进行检测。在A处检测不到该变化电流信号，说明馈线1没有绝缘故障，在B处可以检测到该变化电流信号，说明馈线n存在绝缘故障，而在C处检测不到该变化电流信号，从而可以确定绝缘故障点处于B、C之间。2.2.2 直流互窜查找原理系统分析仪与被测两段直流母线相连，向其中一段母线切换检测桥，比较两段母线电压变化波形，通过电压变化关系判断系统是否存在环网故障或绝缘故障，如果存在环网故障或绝缘故障，则持续启动检测桥，以供支路探测仪实现环网故障点的定位。当两段支路存在环网故障时，可使用探测仪和采集器对可能存在环网故障的支路进行逐一检测，根据探测仪显示波形和方向终实现环网故障点的查找。

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