配件HCMCO3MC-0B Eberline Radiometrie / Thermo B&R 3MC, HCMCO3MC-0B, Comm. Module
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在一些對(duì)供電連續(xù)性要求較高的場(chǎng)所（如：礦井、化工廠、玻璃廠、冶金廠、某些集會(huì)場(chǎng)所的安全照明和某些電爐的試驗(yàn)設(shè)備等），設(shè)備故障斷電會(huì)帶來(lái)巨大的損失，因此采用不接地系統(tǒng)可以有效減少斷電發(fā)生的頻率，這是由于在不接地系統(tǒng)*次出現(xiàn)接地故障時(shí)，系統(tǒng)還能夠繼續(xù)使用，不會(huì)出現(xiàn)斷電的狀況，如果*次接地故障是人為導(dǎo)致，則對(duì)人體基本沒(méi)有太大的傷害，但此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)存在安全隱患，如果不及時(shí)排除故障，當(dāng)再次出現(xiàn)異相接地故障時(shí)，系統(tǒng)就有可能斷電，從而造成嚴(yán)重后果。安裝絕緣監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻，在系統(tǒng)*次出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)提醒維修人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障排查，短時(shí)間內(nèi)無(wú)需跳閘，從而保證了IT系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性^[1]。JGJ 16-2008《民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.2.3條規(guī)定， IT配電系統(tǒng)必須配備絕緣監(jiān)視儀^[2]。國(guó)外對(duì)此也很重視，在上世紀(jì)六十年代，各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始對(duì)電力系統(tǒng)的研究，但是其快速發(fā)展是在上世紀(jì)七十至八十年代。這十年間，數(shù)字電路的集成、計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展、各類(lèi)傳感器的出現(xiàn)推動(dòng)了電子測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)一些廠家愈發(fā)重視對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的研究，主流的測(cè)量方式有直流信號(hào)注入法、交流信號(hào)注入法、平衡橋測(cè)量法等等。以上測(cè)量方式有各自的優(yōu)勢(shì)，但由于應(yīng)用場(chǎng)所環(huán)境的差別（泄露電容、直流信號(hào)的存在等等）較大，可能存在著測(cè)量范圍較窄、測(cè)量精度不高、系統(tǒng)中允許泄露電容較低、測(cè)量周期長(zhǎng)、只能用于交流系統(tǒng)等缺點(diǎn)。本文提出一種新型絕緣監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)原理，該裝置采用自適應(yīng)系統(tǒng)頻率的方法，有絕緣電阻測(cè)量范圍廣，允許系統(tǒng)泄露電容大，響應(yīng)快，測(cè)量周期短等優(yōu)勢(shì)。

1.絕緣監(jiān)測(cè)裝置原理概述 

圖1所示為測(cè)量電路簡(jiǎn)圖：

 圖1：絕緣監(jiān)測(cè)裝置原理簡(jiǎn)圖

    圖1中R1和R3是阻值相等的耦合電阻，R2和R4是阻值相等的采樣電阻，Rf是系統(tǒng)對(duì)地電阻，Ce為系統(tǒng)泄露電容，G為信號(hào)發(fā)生器。電源端的帶電導(dǎo)體不接地，只作設(shè)備外殼的保護(hù)接地。絕緣監(jiān)測(cè)儀通過(guò)G向系統(tǒng)注入+20V和-20V脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)R1、R2 、R3 、R4返回到絕緣監(jiān)測(cè)儀，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，對(duì)R2和R4電壓進(jìn)行信號(hào)處理、采集，即可算出系統(tǒng)對(duì)地電阻和系統(tǒng)泄露電容。

2.硬件設(shè)計(jì)

    本裝置硬件電路主要包括*處理器模塊、斷線監(jiān)測(cè)模塊、信號(hào)注入模塊等。*處理器選用ARM cortex-M3內(nèi)核的單片機(jī)，該芯片主頻高，外設(shè)豐富，大大簡(jiǎn)化了外圍電路的設(shè)計(jì)。

下面對(duì)硬件電路進(jìn)行討論：

    2.1 信號(hào)控制電路

    CPU通過(guò)控制模擬開(kāi)關(guān)決定信號(hào)的輸出。其中+2.5號(hào)來(lái)源于基準(zhǔn)芯片，-2.5v經(jīng)+2.5v進(jìn)行反相后得到，隨后進(jìn)入信號(hào)發(fā)生電路。

    2.2 信號(hào)發(fā)生電路

    信號(hào)控制電路中所述的+2.5v或-2.5號(hào)經(jīng)過(guò)高壓運(yùn)放放大后產(chǎn)生+20v或-20v脈沖信號(hào)，即為注入不接地系統(tǒng)的信號(hào)。

    2.3 信號(hào)檢測(cè)電路

    信號(hào)發(fā)生電路中的±20號(hào)通過(guò)圖1中耦合電阻和系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻后構(gòu)成回路，通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)采樣電阻的信號(hào)來(lái)計(jì)算系統(tǒng)絕緣電阻；通過(guò)檢測(cè)PE上的信號(hào)電壓，判斷PE/KE是否斷線；在裝置運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)類(lèi)型進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，根據(jù)系統(tǒng)是否存在直流分量選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法。

    2.3.1 交流系統(tǒng)或離線狀態(tài)

    信號(hào)從采樣電阻流經(jīng)截止頻率小于10Hz的低通濾波電路。當(dāng)系統(tǒng)是交流系統(tǒng)或處于離線狀態(tài)時(shí)，由于存在的干擾信號(hào)主要來(lái)源于不接地系統(tǒng)的50Hz信號(hào)，而該頻率遠(yuǎn)大于該濾波器的截止頻率（小于10Hz）,則干擾信號(hào)將會(huì)衰減到可忽略的幅度，而后通過(guò)信號(hào)處理電路分別對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行相加、放大、抬升，終被單片機(jī)ADC采樣。

    濾波效果可參考仿真結(jié)果。本電路在PSPICE中進(jìn)行仿真，在L1和L2之間加300V（頻率50Hz）電壓（模擬不接地系統(tǒng)），信號(hào)經(jīng)過(guò)四階低通濾波電路前后的效果對(duì)比如圖2所示。圖2中波形是注入的±20v與300v系統(tǒng)電壓疊加后的結(jié)果，可以看出，300v電壓對(duì)采樣電阻上的信號(hào)電壓影響很大。參照?qǐng)D2的下圖可知，經(jīng)過(guò)低通濾波電路以后，300v（頻率50Hz）的信號(hào)衰減到可以忽略的幅度。

ALCA 2T5-1337-000 CYLINDER(LOWER CHAMBER)CDAS32X125
ALCA 2T6-0083-000 GAS PRESSURE REGULATOR 64-2661TA420-EP
ALCA 2T6-2286-000 GAS PRESSURE GUAGE GW27-694-(W)-760-6K
ALCA 2T6-2289-000 VACUUM SENSOR FOR APPEX ROBOT PNX-F00A
ALCA 2T6-3127-000 CONTROL VALVE 253A-11321
ALCA 2T6-3628-000 SOLENOID VALVE BLOCK M10159A
ALCA 2T6-3632-000 SOLENOID BLOCK M10155A
ALCA 2T6-5002-000 AUTOMATIC PRESSURE CONTROLLER 252C-11009
ALCA 40028 SENSOR, EXHAUST GAS TEMP
ALCA 40162 KIT, ADP30/31 MAJOR
ALCA 50-1702 CABLE
ALCA 51990 KIT, RSV 150V MAJOR
ALCA 63412 MAINTENANCE KIT FOR DRY 31
ALCA 65882 KIT, MAINTENANCE 20
ALCA 72402 PCB, LEAK CHECKER P
ALCA 795607 5011 DN63 AIR/CFV100/CABLE/115
ALCA 795752 2002C1 ROTARY VANE PUMP
ALCA 796009 MANOMETER ASSY
ALCA 83465 HE SPRAY PROBE
ALCA 83476 SEAL FOR ALCA LEAK DETECTORS
ALCA 83478 WIRE LEAD .08MM DIA 10 METER ROLL
ALCA 98514191 PLATE FOR UPPER ROBOT BLADE
ALCA 98514192  PLATE FOR LOWER ROBOT BLADE
ALCA 98514193(2S5-3051-) UPPER TEFLON FOR ROBOT BLADE
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ALCA A314870 PCB AE303 ALCA 76522
ALCA CDS-9-0Z-S SENSOR
ALCA E3XR-CE4 OMRON (E3XR-CE4)
ALCA OME-25C/H FILTER
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ALCA PC7-4580-000 EMOTE TERMINAL(D1)
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ALCA WMS-021H2B330 WAVE GUIDE PIPE (3 STABILIZATION)
ALLEN-BRADLEY 1746-NT4 THERMOCOUPLE/ INPUT MODULE
ALLEN-BRADLEY 17560B32 32 POINT DC OUTPUT CARD
ALLEN-BRADLEY 17560F8 ANALOG OUTPUT CARD
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ALLEN-BRADLEY 800T-FXT9A1 PUSH BUTTON SWITCH
ALLEN-BRADLEY 800T-Q24R NEMA TYPE 4,13 PILOT LIGHT
ALLEN-BRADLEY 96657704 FIBER OPTIC CONVERTER
ALLIED HIGH TECH 50-30050 FILM,9 MICRON DIAMOND LAPPING
ALLIED HIGH TECH 50-30055 FILM,6 MICRON,DIAMOND LAPPING
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ALLIED HIGH TECH 50-30075 FILM,0.1 MICRON,DIAMOND LAPPING
ALLIED HIGH TECH 72-20000 GLASS COVER, 18MM SQUARE #2
ALPHASEM 100172 MOTOR,DC,GEAR,IN/OUT,ELEV
ALPHASEM 102930 CYLINDER
ALPHASEM 104730 CONTROLLER L25 RACK MOUNT`
ALPHASEM 105182 OPTIC,FIBER,CBL,2XD1MM
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ALPHASEM 106103 PCB AS-203-1
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