绝缘原理

1. 发电厂和变电站的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源，是一个十分庞大的多分支供电网络。

在一般情况下一点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起重大故障的发生。

传统的检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。

根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用，但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况；绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。

用低频探测原理检测接地故障是近几年采用的一种新方法，但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号增大直流系统的电压纹波系数。

可见，电桥平衡原理和低频探测原理均存在若干难以克服的缺陷。

我公司采用的检测方法为，主回路采用不平衡电桥检测总的绝缘电阻，而支路用直流互感器来检测到底是哪一路出现了绝缘降低。

同时用单片机来实现这种检测方法。

2．主回路的绝缘电阻的测量传统的平衡电桥检测原理如下图-1，通过检测电压Uj和Um，再加上给定的电阻R来算出
R+、R-，但当正负绝缘都出现降低的情况下，检测的结果将与实际情况不符合。

3. 为了能检测正负都绝缘降低的情况，我公司采用一种不平衡电桥测量法。

测量原理如下：
1）、母线绝缘测量原理如下图所示，接地电阻R5、R6。

K1 K2合，K3开，得到V1=（R3//R6）×U/（R1//R2//R5+R3//R6）
K1 K3合，K2开，得到V2=（R3//R4//R6）×U/（R1//R5+R3//R4//R6）
式中V1：K1 K2合，K3开时V点对负电压。

（这时V点就是大地）
式中V2：K1 K3合，K2开时V点对负电压。

（这时V点就是大地）
式中U：母线电压
2）、支路绝缘测量原理如下图所示，接地电阻R5、R6。

K1 K2合，K3开，得到V1/R6+I1=(U-V1)/R5
K1 K3合，K2开，得到V2/R6+I2=(U-V2)/R5
式中V1：K1 K2合，K3开时V点对负电压。

式中I1：K1 K2合，K3开时漏电流。

式中V2：K1 K3合，K2开时V点对负电压。

式中I2：K1 K3合，K2开时漏电流。

式中U：母线电压
通过解方程即可得到正、负母线对地电阻值。

4、不平衡的特点
如上图中K1、K2、K3的投切。

在实际设备中的实现是单片机控制固体继电器AQW214来实现。

实际情况如下简图，可以看出地对正负母线的电压V1,V2是一直在变化的。

我们一般用的万用表，只是用来测量直流电压的，如果测量如上图的跳变电压的话，表相应就会显示跳变的数字。