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IT系统安全刚需：绝缘故障定位系统

news 2025/7/10 10:48:04

手术室、数据中心、化工产线等关键场景一旦断电，后果往往难以承受。为此，安全性更高的IT供电系统被广泛应用。其核心优势在于中性点不直接接地，首次接地故障时仅产生微弱电容电流，系统无需跳闸，为抢修争取了关键缓冲期。但隐患也在于此——若首次故障未及时处理，二次故障将形成短路回路，引发大面积停电。绝缘故障定位系统正是为此而生：通过实时监测绝缘性能，在绝缘值逼近危险阈值时精准预警，为运维人员争取处置先机，从根本上阻断二次故障风险，保障关键供电的连续性。

系统构成及功能

系统优势

A. 能够在线监测IT系统整体绝缘性能

B. 能够监测IT系统每条支路的故障定位电流

C. 能够监测变频器后的线路绝缘性能且不易发生误动作

D. 能满足400V以下IT系统绝缘故障定位 E. 能在三相、单相交流系统中使用

F. 根据需求增加故障定位仪最多可以安装16台（可定制）监测更多支路，安装方便 G. 能够过滤掉电网中影响测量的干扰因素，使测量更稳定，定位更可靠

H. 多种规格低频电流传感器可选

I. RS-485通讯接口及ModBus RTU通讯协议

组件说明

绝缘监测仪

绝缘监测仪是 ZWLJD-06的核心大脑，它负责实时监测IT系统绝缘状态，以及对故障定位仪发送定位指令。

1.1 主要功能

内置/外接测试/复位按钮；
自动，手动复位功能；
控制绝缘故障定位仪进行故障定位测量；
多类型、宽范围控制电源输入；
人性化简易操作界面，可显示各种参数；
DIN 导轨安装方式；
带背光的 LCD 屏显示；
测量和显示未接地系统绝缘电阻；
泄漏电容(C) 的测量和显示；
测量过滤，防止误报警；
通过两组Modbus RS-485 进行通讯；
可调节响应延迟；
两个独立的报警继电器（每个继电器均有一个转换触点）；
N/O 或 N/C 操作，可选。

1.2 绝缘监测仪技术参数表及说明

测量过滤次数

绝缘仪连续测量1个周期取平均值我们认为绝缘仪测量了一次，过滤次数可认为是仪表连续测量多个周期取平均值后的响应，在很多工况下（如变频器等负载的启动、支路的投切、及大分布电容下绝缘阻值的突变等）为防止绝缘仪测量结果的波动而造成误动作，所以将过滤次数设置了1-10次

绝缘警报延迟

在某些应用中，某些新设备或者新支路的加入可能会触发错误警报。可以设置阈值延迟以过滤这些错误警报。阈值延迟是时间过滤器。此延迟可用于恶劣的电气系统中，以避免虚假的绝缘警报。如果故障持续时间不超过设置的延迟，则设备不会报告绝缘故障。

此参数允许的值为0秒至9999秒，默认值为0 秒。

允许的系统泄漏电容 Ce≤ 200 μF （误差20%以内为有效值）,见下

图量程与分布电容的关系

有效量程与分布电容曲线图（单位: μF MΩ)

1.3 绝缘监测仪端子说明和接线

DC650V的直流端L-接电网接线端子N/HV-，直流端L+接电网接线端子N/HV+。

远程控制定位时，A2,B2可不接故障定位仪，由上位机操作指令控制定位操作。

1.4 绝缘监测仪操作说明

菜单

绝缘监测仪上电开始自检, 开始正常工作，先显示阻值，如图3：

图3

当前阻值为100K Ω .

按上键可以切换泄漏电容,如图4：

图4

当前泄漏电容为2.0 微法，电容显示范围0-100微法大于100微法时显示大于100uF。当按确认/设置按钮时，显示产品信息。包含产品名称，版本号，产品设备地址码。如图5：

图5

长按确认/设置按钮三秒，可以进入设置界面，

输入密码，密码不对，无法进入下一步设置。初始默认设置为密码0001。密码数字按上下键调整，

密码输入正确后，可以进入参数设置菜单。参数设置菜单有5项：

1、电路参数

2、系统参数

3、报警参数

4、预报警参数

5、 IO参数。

按下键可以循环选择1-5菜单项，按设置进入参数设置，按上键退回上一步。

系统参数菜单

1）地址参数设定项：001 ；

此项是485通信设备地址设置项（默认001）。

2）背光（分钟）参数设定项：0000

此项是LCD屏背光灯工作时间，以分钟计算。

3）通信停止位选择项：a.1位; b. 2位;

此项是485通信停止位设置选择项。

4）通信校验位选择项：a.无; b. 奇; c. 偶;

此项是485通信校验位设置选择项。

5）通信1波特率参数设定项：a.2400; b.4800; c. 9600; d.19200;

此项是485通信1波特率选择项。

6）通信2波特率参数设定项：a.2400; b.4800; c. 9600; d.19200;

此项是485通信2波特率选择项。

7）密码参数设定项： 0000

此项是设备的密码设置项。

报警参数菜单

1）报警值参数

设定项：0100 ；此项是绝缘阻值报警设置项（出厂默100K）以K为单位。

2）延迟（秒）

参数设定项：0002 ；此项是绝缘阻值报警延迟设置项，以秒为单位

3）类型选择项：a.低报警;b.低报警保持;c.高报警;d.高报警保持; e.关闭; 此项是绝缘阻值报警值范围设置，低报警指绝缘阻值低于设置值报警，当高于设置值时恢复正常工作。低报警保持指低报警指绝缘阻值低于设置值保持报警，当绝缘阻值恢复高于设置值也报警，但手动按复位键后才重新工作。同理，高报警指绝缘阻值高于设置值报警，当绝缘阻值恢复高于设置值也报警，但手动按复位键后才重新工作。关闭为不进行报警操作！

备注：高报警和高报警保持用于对接地系统底线进行连续监测。

预报警参数菜单

跟报警参数菜单相同操作。

IO参数菜单

1）继电器1 选择项：a.报警;b.预报警;c.关闭;

此项是继电器1选定为作为报警,预报警，关闭

2）继电器2 选择项：a.报警;b.预报警;c.关闭；

此项是继电器2选定为作为报警,预报警，关闭

3）DI功能选择项：a.使能控制;b.复位/测试;c.关闭；

此项是DI操作功能设置为选择使能控制，复位(短按)/测试（长按3 秒，30秒后自动复位），关闭。

绝缘检测仪菜单设置导航图如图6

图6 菜单设置导航图

DC650V系统菜单：额定电压更改为注入电压。

1.5 绝缘监测仪外形尺寸（单位:mm）

绝缘故障定位仪

绝缘故障定位仪绝缘故障定位仪是绝缘故障监测的执行者，通过与多路低频电流传感器的连接直接采集各支路的故障定位电流并判断故障支路。

2.1 绝缘故障定位仪主要功能

可以连接12个低频电流互感器对12条支路采集绝缘故障定位电流能够对每条支路设定故障定位电流报警值RS485通讯有两组继电器，可以设置两组报警值LCD高清显示屏

2.2 绝缘故障定位仪技术参数

2.3 绝缘故障定位仪端子说明

红色方框说明

2.4 绝缘故障定位仪操作说明

1、四个初始页面说明

绝缘故障定位仪通电后首页如下图所示,

按上键可查支路详细电流，继续按上键可翻看各支路定位电流。按下键跳转界面可查看电路故障支路信息如图10

图10

按设置可查看设备信息如下图11

图11

长按设置键3秒进入密码界面如下图12，按上键单向循环调节黑色选框内数值，按单向循环移动黑色像素块，密码默认为0001，输好密码，按设置进入系统设置界面如图12，可按上键退出。

图12

系统参数设置操作说明

3.1系统设置界面三项子菜单：系统参数、故障参数、IO参数，如图13

图13

系统参数背光设置：进入如图13，按下键可单向循环移动黑色选框进行选择系统参数，按设置进入设置。

图14操作示意图

图13为设置系统背光操作示意图，其他参数设置可参考图14。

3.2绝缘故障定位仪外形尺寸

图15 绝缘故障定位仪尺寸

3.3接线方法

图16-1 直流系统接线图图16-2 单相交流接线图

图16-3 三相交流接线图

KCT剩余电流互感器型号

工业HMI中控屏

LCD触摸屏外观、端口定义及尺寸图

图17

图18

由图17、18可看到该触摸屏外观样式及安装尺寸图

图19

图19为各端口接线定义

主界面

LCD屏通电开机后等待5s进入图20主界面，该界面可看到各电网系统绝缘阻值、绝缘监测仪运行状态、支路数量、预设预警值、报警值，点击任意一个仪表模块即可切换页面进入该仪表参数详情。

状态分别有运行、停止、预警、报警、离线五种状态。

运行：设备处于正常测量状态。停止：设备处于耦联待机状态。

预警：设备处于绝缘阻值预警状态。报警：设备绝缘阻值报警状态。

离线：设备通讯连接异常。

图20

图21

当发生任意一台绝缘监测仪绝缘阻值低报警时，LCD屏会自动发送命令控制该报警设备与处于停止状态的设备发送故障定位命令，假如有故障点则会排列出漏电故障较为高的前三条支路显示到对应绝缘监测仪表区域上面并记录存盘，如图21。

历史趋势、历史记录页面

图22

图23

由图22、23可查看到相对应的绝缘电阻历史曲线及历史记录，屏幕按钮可上下翻页，该记录最大储存7天，菜单导航栏可切换查询其他绝缘监测仪表历史记录，点击清除按钮可清除对应仪表历史记录。

支路详情

图24

如图24可看到对应仪表各支路定位漏电状态，右上角点击编辑按钮可对各支路标签自定义输入，最大支持十个汉字及字母。

报警记录

图25

图25报警页面记录了所有供电系统的绝缘阻值以及定位支路的故障记录，上下翻页可查询，最大储存一千条报警记录，点击清除报警则清空所有报警记录。

设置

图26

由主页面点击设置按钮则进入设置主页如图26，可看到设置主页有三个二级菜单，分别是本地设置，绝缘仪设置，连接设置。

图27

当进入本地设置是可看到屏保时间，触控声音，调低亮度，通讯提示，故障电流，故障定位，重启这七个数值输入及按钮。

屏保时间：当屏幕到过一段时间无操作后自动跳转至主页面。触控声音：可开启或关闭。

调低亮度：当屏幕过一段时间无操作则自动调低背光亮度。通讯提示：当屏幕与绝缘仪通讯异常时弹窗提示。

故障电流：设定各支路定位故障电流阈值。

故障定位：手动开始故障定位一次，完成之后会弹出定位完成窗口。重启：长按2s重启按钮则重新启动屏幕。

Ps：当修改或调整参数后，需点击保存按钮，弹出保存成功窗口则保存完成。

图28

由图28是绝缘仪设置界面，可看到有额定电压、过滤次数、定位数量、预警阈值、报警阈值、预警类型、报警类型、预警延时、报警延时这九个设置按钮。当屏与绝缘仪表离线或正在通讯时会显示无效标志无法输入，假如正在通讯则稍等5s即可输入，若仪表离线则需重新排查连接正常方可设置。额定电压：设置仪表在对应电网的电压等级

过滤次数：0-9次可设置

定位数量：绝缘仪表与连接定位模块的数量

预警阈值：绝缘仪表的预警阈值，0-9999单位k Ω

预警类型：低预警，高预警，低预警保持，高报警保持，关闭

预警延时：检测到预警时延时报告时间

报警阈值：绝缘仪表的报警阈值，0-9999单位k Ω

报警类型：低报警，高报警，低报警保持，高报警保持

报警延时：检测到报警时延时报告时间

Ps：当修改参数后屏幕下方会有保存按钮显示出来，需点击保存按钮方可存储设置参数。