直流系统绝缘接地巡检装置

。与89C52单片机连接采用SPI总线的方式。但由于89C52单片机内没有SPI总线，所以就采用软件模拟的方式来实现。89C52单片机与X25045“看门狗”芯片的连接见下图：

X25045引脚连接
　　89C52单片机上接上X25045“看门狗”芯片 ，用89C52的P10引脚接X25045的片选端 来进行X25045的片选端

来进行X25045的片选。同时，其复位引脚RESET接89C52的复位引脚RST，而当程序弹飞或死循环后，进行CPU的复位。用于增强抗干扰能力，以确保不会有死机现象，提高了巡回监测抗干扰能力。

A/D转换电路的设计

　　进行母线的接地检查时，将要测的两个电流值，即正母线的电流值和负母线的电流值，因为要通过这两个值,计算正负母线的绝缘电阻值。
　　将这两个电流值通过一定阻值的电阻后转化为电压值，再经过变换电路，即正母线上的电压通过同向放大器、负母线上的电压通过反向放大器后，接入TLV1544 A/D转换器中，将模拟信号转化成数字信号，然后接入89C52的P1口进行运算处理。连接图见下图 ：

TLV1544的引脚连接图
　　TLV1544的I/OCLK（第3脚）接上89C52单片机的P17脚，用来控制TLV1544的时钟输入。而TLV1544的数据输入引脚和数据输出引脚分别接89C52单片机的P15引脚与P16引脚。TLV1544芯片的片

（第16脚）则由89C52单片机的P11脚来控制，进行片选。将经过放大器后得到的两个模拟量（两个电压值）IN_1和IN_2接入TLV1544的A0（第6脚）和A1（第7脚），来进行模拟量与数字量之间的转换。

3.2系统软件设计

　　该装置的系统监控软件是根据设计要求及硬件配置情况编制而成的，程序设计使用单片机高级语言C51语言，采用模块化的设计方法。全部程序包括主程序以及芯片驱动程序。主程序是直流系统的绝缘监测的核心，用来管理检查路数、处理数据、调用其它芯片的驱动程序。
　　经过实际测试运行，使用该装置的具体测量结果如表一所示。
表1　绝缘在线监测装置的实际测量运行分析

　　注：所有测量结果单位为KΩ，母线测量电阻R1、R2、R3为25 KΩ,电流传感器的量程为10mA
从测量结果可以看出：在绝缘电阻值比较小时测量精度比较高，而在绝缘电阻值比较大时测量精度降低。这是因为绝缘电阻比较大时，流过电流传感器和测量电阻的电流小，此时A/D转换器的±1误差降低了电流的测量精度，同时也降低了绝缘电阻的测量精度。在实际应用中，绝缘电阻的报警门限一般为30 KΩ左右，而在绝缘电阻低于100 KΩ时测量精度高于2%，完全可以达到要求。

4 结论

　　1．采用本文讨论的改进直流电桥法测量直流母线的绝缘电阻，可以达到对合闸母线和控制母线分别检测，从而避免了控制母线降压硅链对测量精度的影响。
　　2．本装置采用89C52单片机与若干集成电路芯片组成最小系统，结构紧凑、体积小、工艺简单且工作可靠、抗干扰能力强，用“看门狗”来避免有死机现象，提高了在线监测抗干扰能力。
　　3．与传统的数字电路相比，自动化程度高，工作性能好，利用计算机丰富的软件功能，通过采样、记忆、处理数据，合理实现了巡回监测直流系统各支路的自动化和智能化；能显示接地支路编号，并报警提示现场工作人员及时处理接地故障。
　　4．该装置采用微机技术使装置具有智能化、自动化以及维修方便等特点。整个装置可安装在屏上，也可将其置于平台上，直流系统绝缘监测装置经过调试，证明设计方案合理，运行监测可靠，达到指标要求，是直流系统巡回监测较理想的装置。

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