[發明專利]智能型接地安全參數監測方法及裝置

有效

• 申請號: 201210115923.2
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102628890A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 李景祿;鄭暉;李既明
• 申請（專利權）人: 李景祿
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及到電網中應用廣泛的接地裝置安全參數監測方法及裝置，用于測量工頻短路時接地設備的接觸電壓和電流值，接地裝置附近地面的跨步電壓和電流值，并判斷在不同人群時接地裝置是否存在安全風險和風險程度。

背景技術

當發生電力系統發生接地短路故障時，在電氣設備外殼上會出現高的接觸電壓和接觸電流，在接地裝置的地面上會產生跨步電壓和跨步電流，如果這些參數過大會危及人身的生命安全，為此，對電氣設備必須進行接觸電壓和接觸電流測量，對接地裝置應進行跨步電壓、跨步電流測量和地面電位分布的測量。

以往在測量接觸電壓和跨步電壓時，都是嚴格按照規程DL-475-92《接地裝置工頻特性參數的測量導則》進行測量，即接觸電壓的測量方法為：在構架或電氣設備外殼處將測試電流注入接地設備，離電力設備水平距離為0.6m處的地面上放置模擬人的兩腳的金屬板，將模擬人體的電阻Rm（1500????????????????????????????????????????????????）并接在沿設備外殼、構架或墻壁離地的垂直距離為1.8m處和金屬板之間，用電壓表測量Rm的電壓值即為接觸電壓值；跨步電壓的測量方法為：在接地短路電流可能流入接地裝置的地方注入測試電流，將模擬人體的電阻Rm（1500）并接在地面上水平距離為1m的兩點之間，用電壓表測量Rm的電壓值即為接觸電壓值。以往每次測量的時候，都要按順序接線：金屬板、電阻Rm、電流表、電壓表，器件不集成導致試驗繁瑣。輸電線路接地短路時，桿塔接地裝置對人身安全的影響，還沒有相應的試驗方法和控制標準，關于發電廠、變電所接地裝置的安全指標是跨步電壓和接觸電壓，跨步電壓目標值的計算公式為：；接觸電壓的目標值計算公式為：，式中—跨步電壓，單位，V；—接觸電壓，單位，V；—上層土壞電阻率，單位，；t-接地短路電流的持續時間，單位，s。目標公式中跨步電壓和接觸電壓的允許值都與上層土壤的電阻率直接相關，但卻未規定上層土壤的厚度，這就帶來跨步電流和接觸電流的不確定性，實際上跨步電流和接觸電流才是直接影響人身安全的參數。對接地裝置而言，會在其周邊一定的范圍存在最大跨步電流軌跡包絡線，最大跨步電流軌跡包絡線上的跨步電流的大小，能真實反映接地裝置是否安全，同時找出最大跨步電流軌跡包絡線還可為接地安全改造提供依據，因此，我們提出用最大跨步電流軌跡包絡線理論為依據研究現場接地安全試驗方法，研究輸電線路桿塔接地裝置安全控制標準，研究具有均勻散流和均壓效果的新型桿塔安全接地方法和重點地段輸電線路接地安全防護措施具有極其重要的理論價值、工程應用價值和社會價值。

發明內容

本發明針對上述現有技術的缺點，設計了一種操作簡單且高智能的接地裝置安全參數監測方法及裝置，不但可以測量發電廠、變電所電氣設備的接觸電壓和接觸電流，地面上的跨步電壓和跨步電流，而且還可以方便的測量輸電線路的接觸電壓和接觸電流，以及桿塔附近地面的跨步電壓和跨步電流，找到最大跨步電壓軌跡包絡線，并判定是否存在安全風險，為接地安全改造提供針對性的依據。

本發明采用的技術方案為：

一種智能型接地裝置安全參數監測方法及裝置，包括四個部分：可調電阻裝置、電流傳感器、電壓傳感器和計算機處理裝置。

通過工頻電流發生器對被測接地裝置注入接地測量電流后，利用其可調電阻裝置模擬人體的接觸電阻和跨步電阻，通過電流傳感器、電壓傳感器采集被測接地設備的接觸電壓和接觸電流，并沿被測接地裝置地面不同的方向每間隔1m采集跨步電壓和跨步電流，將采樣結果通過計算機處理裝置把實驗電流轉換成實際接地短路電流，并繪制出各方位的電位分布圖和最大跨步電壓與最大跨步電流的軌跡包絡曲線，與標準相比較，檢測出接地安全參數是否存在安全風險，及風險程度和部位。

作為本發明的進一步改進：

本發明所采用的可調電阻裝置由可調電阻和兩根外引出線構成。

本發明所采用的計算機處理裝置由一個交流電壓采樣電路、一個交流電流采樣電路、CPU和顯示屏構成。

本發明采用計算機處理裝置，可將試驗時的試驗數據換算到實際的接地短路電流，并繪制出接地裝置附近地面各方位的電位分布圖和最大跨步電壓與最大跨步電流的軌跡包絡線，并與標準進行比較判斷是否存在安全風險。

本發明具有下述優點：

本發明采取集成處理，將可調電阻裝置、電流傳感器、電壓傳感器和計算機處理裝置集成在一個儀器內部，操作方便、便于移動。其次，可根據計算機處理裝置的結果直接判斷出接地裝置周圍地面是否存在安全風險，評估準確快速。

附圖說明