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  1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 4.7 (22)申请日 2020.03.17 (73)专利权人 国网湖南省电力有限公司 地址 410004 湖南省长沙市新韶东路398号 专利权人 国网湖南省电力有限公司衡阳供 电分公司 国家电网有限公司 (72)发明人 胡建兵欧阳力黄海波杨帅 龚鹏殷琼琪陈东生魏荣进 茹梁刘小海胡卫唐成军 刘军潘刚刘俊辰邹学伟 佘立伟 (74)专利代理机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 代理人 刘畅舟 (51)Int.Cl. G01R 31/52(2020.。

  2、01) G01R 27/20(2006.01) (54)实用新型名称 一种直流系统试验装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种直流系统试验装置， 包括装置本体， 装置本体设有电压输入端和接地 端， 装置本体包括电路切换单元、 交流转换模块、 可调电阻单元、 处理模块和显示单元， 电路切换 单元串接于电压输入端和交流转换模块之间， 电 路切换单元设有第一输出端和第二输出端， 交流 转换模块的输入端和第一输出端连接， 可调电阻 单元串接于第二输出端和接地端之间， 处理模块 的输入端和第二输出端、 交流转换模块的输出端 分别连接， 处理模块的输出端和显示单元的输入 端连接。 本实用新型的装置在模拟接。

  3、地时可以精 确的校验直流系统接地电阻告警值， 并且不会损 坏直流系统， 还能够测量窜入直流系统交流电 压。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 212229131 U 2020.12.25 CN 212229131 U 1.一种直流系统试验装置， 其特征是， 包括装置本体 （1） ， 所述装置本体 （1） 设有电压 输入端和接地端， 所述装置本体 （1） 包括电路切换单元 （11） 、 交流转换模块 （12） 、 可调电阻 单元 （13） 、 处理模块 （14） 和显示单元 （15） ， 所述电路切换单元 （11） 串接于电压输入端和交 流转换模块 （12） 之间， 所述电路切换单元。

  4、 （11） 设有第一输出端和第二输出端， 所述交流转 换模块 （12） 的输入端和第一输出端连接， 所述可调电阻单元 （13） 串接于第二输出端和接地 端之间， 所述处理模块 （14） 的输入端和第二输出端、 交流转换模块 （12） 的输出端分别连接， 所述处理模块 （14） 的输出端和显示单元 （15） 的输入端连接。 2.依据权利要求1所述的直流系统试验装置， 其特征是， 所述电路切换单元 （11） 为转 换开关， 所述转换开关设有第一输入端和第二输入端， 所述第一输入端对应第一输出端， 所 述第二输入端对应第二输出端， 所述第一输入端、 第二输入端分别和电压输入端连接。 3.依据权利要。

  5、求2所述的直流系统试验装置， 其特征是， 所述转换开关还设有第三输 入端和第三输出端， 所述第三输入端对应第三输出端， 所述装置本体 （1） 还包括电阻测量单 元 （16） 和电池 （17） ， 所述第三输出端和可调电阻单元 （13） 连接， 所述第三输入端和电池 （17） 连接， 所述电阻测量单元 （16） 的输出端和处理模块 （14） 的输入端连接。 4.依据权利要求1所述的直流系统试验装置， 其特征是， 所述交流转换模块 （12） 包括 滤波单元 （121） 和交直流转换单元 （122） ， 所述处理模块 （14） 包括采集单元 （141） 和处理器 单元 （142） ， 所述滤波单。

  6、元 （121） 、 交直流转换单元 （122） 、 电压采集单元 （141） 、 处理器单元 （142） 依次连接， 所述滤波单元 （121） 的输入端和电路切换单元 （11） 的第一输出端连接， 所 述处理器单元 （142） 的输出端和显示单元 （15） 的输入端连接。 5.依据权利要求1-4任一所述的直流系统试验装置， 其特征是， 所述可调电阻单元 （13） 为滑动变阻器。 6.依据权利要求1-4任一所述的直流系统试验装置， 其特征是， 所述电压输入端和接 地端分别设有连接线） ， 所述连接线） 的一端为鳄鱼夹 （21） 。 7.依据权利要求6所述的直流系统试验装置， 其特。

  7、征在于， 所述电压输入端和接地端分 别设有插口， 所述鳄鱼夹 （21） 的根部也设有插口， 所述连接线） 的两头分别设有与插口匹 配的插头 （22） 。 8.依据权利要求1-4任一所述的直流系统试验装置， 其特征是， 所述装置本体 （1） 还 包括用于手持的壳体 （18） ， 所述电路切换单元 （11） 、 交流转换模块 （12） 、 可调电阻单元 （13） 、 处理模块 （14） 和显示单元 （15） 分别设置于壳体 （18） 内。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212229131 U 2 一种直流系统试验装置 技术领域 0001 本实用新型涉及直流系统检验测试领域， 尤其涉及一种直。

  8、流系统试验装置。 背景技术 0002 直流系统为发电厂、 变电站的开关操作、 信号装置、 继电保护设施、 远动装置、 自动 装置、 通信设施、 事故照明、 直流油泵、 交流不间断电源装置等设备供电， 而直流接地危害 大， 当直流系统出现两点接地， 或交流电压窜入直流系统时除会造成继电保护、 信号、 自 动装置误动或拒动外， 还会造成直流保险熔断， 使保护及自动装罝、 控制回路失去电源， 更有甚者可能将某些继电器短接， 不能动作跳闸致， 使越级跳闸， 造成事故扩大。 0003 目前直流系统都具备直流接地告警功能， 并且对接地电阻做了明确要求， 但是在 实际在做的工作中， 并没有对直流接地电阻告警值。

  9、进行校验， 此外， 在日常维护中经常需要对直流 系统模拟直流接地故障， 以检查监控中心能否正常监测直流系统接地故障， 而在模拟 直流接地故障时并没有便捷的仪器， 操作方法也不规范， 模拟时常采用万用表电阻档串接 于直流系统一极与地之间， 这种试验方法往往会引起直流系统对地电压的大幅波动， 容易 造成直流系统故障。 此外， 对于2012年以前投运的直流系统不具备交流电压窜入直流检测 与告警功能， 常规的万用表也无法测量窜入直流系统的交流电压。 实用新型内容 0004 本实用新型要解决的技术问题就在于： 针对现存技术存在的技术问题， 本实用新 型提供一种在模拟接地时可以精确的校验直流系统接地电。

  10、阻告警值， 并且不会损坏直流系 统， 还能够测量窜入直流系统交流电压的直流系统试验装置。 0005 为解决上述技术问题， 本实用新型提出的技术方案为： 0006 一种直流系统试验装置， 包括装置本体， 所述装置本体设有电压输入端和接地端， 所述装置本体包括电路切换单元、 交流转换模块、 可调电阻单元、 处理模块和显示单元， 所 述电路切换单元串接于电压输入端和交流转换模块之间， 所述电路切换单元设有第一输出 端和第二输出端， 所述交流转换模块的输入端和第一输出端连接， 所述可调电阻单元串接 于第二输出端和接地端之间， 所述处理模块的输入端和第二输出端、 交流转换模块的输出 端分别连接， 所述处。

  11、理模块的输出端和显示单元的输入端连接。 0007 优选的， 所述电路切换单元为转换开关， 所述转换开关设有第一输入端和第二输 入端， 所述第一输入端对应第一输出端， 所述第二输入端对应第二输出端， 所述第一输入 端、 第二输入端分别和电压输入端连接。 0008 优选的， 所述转换开关还设有第三输入端和第三输出端， 所述第三输入端对应第 三输出端， 所述装置本体还包括电阻测量单元和电池， 所述第三输出端和可调电阻单元连 接， 所述第三输入端和电池连接， 所述电阻测量单元的输出端和处理模块的输入端连接。 0009 优选的， 所述交流转换模块包括滤波单元和交直流转换单元， 所述处理模块包括 采集单元。

  12、和处理器单元， 所述滤波单元、 交直流转换单元、 电压采集单元、 处理器单元依次 说明书 1/4 页 3 CN 212229131 U 3 连接， 所述滤波单元的输入端和电路切换单元的第一输出端连接， 所述处理器单元的输出 端和显示单元的输入端连接。 0010 优选的， 所述可调电阻单元为滑动变阻器。 0011 优选的， 所述电压输入端和接地端分别设有连接线， 所述连接线 优选的， 所述电压输入端和接地端分别设有插口， 所述鳄鱼夹的根部也设有插口， 所述连接线的两头分别设有与插口匹配的插头。 0013 优选的， 所述装置本体还包括用于手持的壳体， 所述电路切换单元、 。

  13、交流转换模 块、 可调电阻单元、 处理模块和显示单元分别设置于壳体内。 0014 与现存技术相比， 本实用新型的优点是： 0015 1. 本实用新型采用可调电阻单元， 可调电阻单元可以模拟直流系统接地电阻， 实 现在模拟接地故障试验时对直流接地电阻告警值进行校验， 同时， 在模拟接地故障试验时 可调电阻单元串接至直流系统， 使得直流系统作为输出端的正极或负极对地电压偏差较 小， 避免现有万用表模拟接地故障试验时造成直流系统电压大幅度波动。 0016 2. 本实用新型采用的电路切换单元进行工作电路的切换， 操作人员可根据实际 需求切换工作电路， 分别实现模拟直流接地故障操作和窜入直流系统交流电压。

  14、的测量。 附图说明 0017 图1为本实用新型实施例的第一种电气原理图。 0018 图2为本实用新型实施例的第二种电气原理图。 0019 图3为本实用新型实施例的连接线为本实用新型实施例的装置本体外部结构图。 0021 图例说明： 1-装置本体； 11电路切换单元； 12-交流转换模块； 13-可调电阻单元； 14-处理模块； 15-显示单元； 16-电阻测量单元； 17-电池； 18-壳体； 2-连接线-插头。 具体实施方式 0022 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述， 但并不因 此而限制本实用新型的保护范围。 00。

  15、23 如图1和图2所示， 本实用新型的直流系统试验装置， 包括装置本体1， 装置本体1设 有电压输入端和接地端， 装置本体1包括电路切换单元11、 交流转换模块12、 可调电阻单元 13、 处理模块14和显示单元15， 电路切换单元11串接于电压输入端和交流转换模块12之间， 电路切换单元11设有第一输出端和第二输出端， 交流转换模块12的输入端和第一输出端连 接， 可调电阻单元13串接于第二输出端和接地端之间， 处理模块14的输入端和第二输出端、 交流转换模块12的输出端分别连接， 处理模块14的输出端和显示单元15的输入端连接。 0024 本实施例的可调电阻单元13可以模拟直流系统接地电阻。

  16、， 使得本实施例的试验装 置可以实现在模拟接地故障试验时对直流接地电阻告警值进行校验， 同时， 在模拟接地故 障试验时可调电阻单元13串接至直流系统， 使得直流系统作为输出端的正极或负极对地电 压偏差较小， 避免现有万用表模拟接地故障试验时造成直流系统电压大幅波动。 0025 同时， 本实用新型采用的电路切换单元11进行工作电路的切换， 电路切换单元11 说明书 2/4 页 4 CN 212229131 U 4 设有第一输出端和第二输出端， 交流转换模块12的输入端和第一输出端连接， 处理模块14 的输入端和第二输出端、 交流转换模块12的输出端分别连接， 当直流系统输出电压通过电 路切换单元。

  17、11从第一输出端输出时可实现交流电压的测量， 当直流系统输出电压通过电路 切换单元11从第二输出端输出时可实现直流电压的测量， 操作人员可根据实际的需求切换工 作电路， 分别实现模拟直流接地故障操作和窜入直流系统交流电压的测量。 0026 如图1和图2所示， 本实施例中， 交流转换模块12包括滤波单元121和交直流转换单 元122， 滤波单元121用于将窜入直流系统交流电压中的直流分量滤除， 本实施例中交直流 转换单元122为AC/DC转换器， 用于将交流电压转换为直流电压。 本实施例中， 处理模块14包 括采集单元141和处理器单元142， 本实施例的采集单元141为AD转换器， 用于将直流电。

  18、压进 一步转换为处理器单元142能接受的电压信号。 滤波单元121、 交直流转换单元122、 电压采 集单元141、 处理器单元142依次连接， 滤波单元121的输入端和电路切换单元11的第一输出 端连接， 处理器单元142的输出端和显示单元15的输入端连接， 通过上述各单元的处理， 窜 入直流系统交流电压的电压值通过显示单元15进行显示。 0027 本实施例中， 显示单元15为数字显示器， 成本较低并可以直接显示电压的值。 0028 本实施例中， 可调电阻单元13为滑动变阻器， 滑动变阻器上具有一个电阻调节旋 钮以及一个电阻刻度盘， 便于操作人员将滑动变阻器的阻值调整至与被测试的直流系统接 。

  19、地电阻告警值一致。 0029 如图1和图2所示， 为得到精确电阻值并便于操作人员观察调整后的可调电阻单元 13的电阻， 装置本体1还包括电阻测量单元16和电池17， 电池17和可调电阻单元13的输入端 连接， 可调电阻单元13的输出端和电阻测量单元16的输入端连接， 电阻测量单元16的输出 端和处理模块14的输入端连接， 本实施例的电阻测量单元16采用/U转换器， 能够得到与 阻值成正比的电压并输出至处理模块14做处理， 并在显示单元15观察可调电阻单元13电 阻值。 0030 本实施例的电路切换单元11包括但不限于开关组、 转换开关等， 具体为： 0031 如图1所示， 采用开关组时， 电。

  20、路切换单元11包括第一开关、 第二开关和第三开关， 第一开关的输入端为第一输入端， 第二开关的输入端为第二输入端， 第三开关的输入端为 第三输入端， 第一开关的输出端为第一输出端， 第二开关的输出端为第二输出端， 第三开关 的输出端为第三输出端， 第一开关和第二开关的输入端分别和电压输入端连接， 第三开关 串接于电池17和可调电阻单元13之间， 一个开关闭合时其余开关需保持断开以实现工作电 路的切换； 0032 如图2所示， 采用转换开关时， 转换开关还设有第一输入端、 第二输入端、 第三输入 端以及第三输出端， 第一输入端、 第二输入端分别和电压输入端连接， 第一输入端对应第一 输出端， 第。

  21、二输入端对应第二输出端， 第三输入端对应第三输出端， 第三输出端和可调电阻 单元13连接， 第三输入端和电池17连接， 通过选不一样档位实现工作电路的切换。 0033 本实施例中将第一输入端标记为交流档， 将第二输入端标记为直流档， 第三输入 端标记为电阻档， 选择交流档时， 第一输入端和第一输出端接通， 能够直接进行窜入直流系统交 流电压的测量， 选择直流档时， 第二输入端和第二输出端接通， 能够直接进行模拟直流接地故障 操作， 选择电阻档时， 第三输入端和第三输出端接通， 可以显示可调电阻单元13电阻值。 0034 由于/U转换器、 AD转换器、 处理器单元142以及数字显示器均需要在供电端外接 。

  22、说明书 3/4 页 5 CN 212229131 U 5 电源， 可以为外部直流电源或电池， 本实施例中， 电池17和处理模块14、 显示单元15、 电阻测 量单元16的供电端连接。 0035 如图1至图3所示， 本实施例中， 为便于操作人员接线的电压输入端和 接地端分别设有连接线所示， 实施例的连接线可拆卸的安装于装置本体1的电压输入端和接地端， 电压输入端和接地端分别设有插口， 鳄鱼夹21的根部也设有插口， 连接线的两头分别设有 与插口匹配的插头22。 采用可拆卸设计， 当连接线损坏时， 可以将对应部分进 。

  23、行替换， 而不需要整体替换， 降低了维护成本。 0037 如图4所示， 为实现本实施例的装置的便携， 装置本体1还包括用于手持的壳体18， 电路切换单元11、 交流转换模块12、 可调电阻单元13、 处理模块14和显示单元15分别设置于 壳体18内， 同时壳体18上开设有与电压输入端及接地端的插口分别一一对应的通孔， 使得 连接线可以穿过通孔预电压输入端及接地端连接或拆卸。 0038 如图1和图2所示， 本实施例的直流系统试验装置在校验接地电阻设定值与模拟直 流接地故障操作时， 操作人员检查直流系统上接地电阻设定值后， 将电路切换单元11调至 电阻档， 再调节可调电阻单元13直至显示单元15。

  24、显示的电阻值与接地电阻设定值大小一 样， 然后将电路切换单元11调至直流档， 将装置本体1的电压输入端通过连接线连接直流 系统正 （或负） 极， 将装置本体1的接地端通过连接线连接大地， 验证此时直流系统是否发 直流接地告警信号。 本实施例的直流系统试验装置在测量窜入直流系统交流电压时， 操作 人员将电路切换单元11调至交流档， 然后将装置本体1的电压输入端通过连接线连接直流 系统正 （或负） 极， 将装置本体1的接地端通过连接线显示的电压值 即为窜入直流系统的交流电压值。 0039 上述只是本实用新型的较佳实施例， 并非对本实用新型作任何形式上的限制。 虽 然本实用新型已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本实用新型。 因此， 凡是未脱离 本实用新型技术方案的内容， 依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修 改、 等同变化及修饰， 均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 212229131 U 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 212229131 U 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 212229131 U 8 。