[實用新型]雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監測裝置

有效

• 申請號: 201220665423.1
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN202948066U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王鐵流;馮正乾;周尚;蔡衛華
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

技術領域

本實用新型涉及電學測量技術領域，特別是涉及一種雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監測裝置。

背景技術

高壓輸電桿塔接地的接地狀態是否良好與線路抗雷能力、減小雷擊跳閘率，確保輸電安全有著重要關系。而接地電阻的在線測量，是高壓輸電桿塔安全監測的重要環節。

目前接地電阻的測量大致分為有輔助電極的三線測量方法和無需輔助測量電極的雙耦合測量方法。為便于直接接入待測接地回路，耦合探頭做成開口形式，也稱為鉗形測量法。本實用新型基于無需輔助測量電極的雙耦合（鉗形）測量方法。

但是,目前的鉗形接地電阻測量儀器多為手持式鉗形表，測量裝置對測量探頭的響應信號，采用多級的模擬放大和濾波技術，不僅電路復雜，且功耗較高。并且僅用于進行現場維護臨時測量與檢查。滿足不了桿塔接地電阻的實時在線監測。

因此，當下需要迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠提出一種有效的措施，以解決現有技術中存在的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種耦合式輸電線路接地阻抗在線監測裝置，有效滿足實際應用的需求。

為了解決上述問題，本實用新型公開了一種耦合式輸電線路接地阻抗在線監測裝置，包括帶有按鍵與顯示屏、串行數據通信接口和M3處理器的微處理器模塊（1）；帶有功率放大器和阻抗測量芯片、過壓保護電路的阻抗測量電路模塊（2）；繞有激勵線圈和感應線圈的耦合磁測量探頭（3）和將電池電壓轉換成功率放大器電源和信號處理電路電源的電源管理模塊（4）。

進一步地，微處理器模塊（1）與阻抗測量電路模塊（2）通過處理器的I²C接口相連接，發送測量命令和接收測量數據。

進一步地，所述阻抗測量電路模塊（2）中的測量芯片輸出端與功率放大器的輸入端相連接，功率放大器的輸出端經過壓保護電路與耦合磁測量探頭（3）的激勵線圈（3-1）相連接；阻抗測量電路模塊（2）中的測量專用芯片輸入端經過過壓保護電路與耦合磁測量探頭（3）的感應線圈（3-2）相連接，組成一個測量環路。

進一步地，微處理器模塊（1）的按鍵和顯示屏直接顯示數據。

進一步地，所述顯示屏為LCD顯示屏。

綜上，本實用新型提供的耦合式輸電線路接地阻抗在線監測裝置，能夠有效滿足實際應用的需求。

附圖說明

圖1本實用新型硬件結構框圖；

圖2本實用新型處理器電路模塊原理圖；

圖3本實用新型的阻抗測量模塊電路原理圖；

圖4本實用新型雙耦合環形鐵磁測量探頭結構示意圖；

圖5本實用新型探頭過壓保護電路示意圖；

圖6本實用新型安裝示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型硬件框圖，該裝置包括帶有按鍵、LCD顯示屏和串行數據接口和M3處理器的微處理器模塊（1）；帶有功率放大器和阻抗測量專用芯片組成的，帶有過壓保護電路的阻抗測量電路模塊（2）；繞有激勵線圈（3-1）和感應線圈（3-2）的雙耦合環形鐵磁測量探頭（3）和將電池電壓轉換成功率放大器電源和信號處理電路電源的電源管理模塊（4）。

如圖2所示，嵌入式處理器由電源模塊供電，處理器和阻抗測量芯片之間采用I²C通信接口，控制阻抗測量芯片在不同激勵頻率下對感應信號進行采集和處理，并將得到的數據經分析處理得到接地電阻數值。

如圖3所示，阻抗測量芯片輸出的正弦波信號經過隔直和濾波后，再由音頻功率放大器進行功率放大，經過差分功率放大后，由圖中A端和B端輸出。

如圖4所示，圖中1為激勵探頭，圖中2為響應探頭，激勵探頭和響應探頭都是由繞有線圈的高磁導率磁環構成。在測量時，激勵探頭上加載激勵信號，在響應探頭上產生感應。即圖3中A端和B端與圖4中（3-1）的A端和B端相連，將圖4中（3-2）的D端接地，而C端與圖3中的C端相連。

如圖5所示，圖中A、B、C、D端分別與圖4中的A、B、C、D相連，圖中T1、T2、T3、T4是過壓保護器件，抑制探頭感應的外部雷電等過壓干擾，保護板上其他芯片和電路不會受到破壞。

如圖6，作為應用實例，本實用新型所述的方案在桿塔接地電阻在線測試系統上的安裝中，當無線模塊接到測試命令時，發給本實用新型模塊一個相應的命令，模塊啟動測試程序進行測量，然后將測試結果以無線通信方式傳輸到檢測中心，實現了接地電阻的在線實時監測。

以上對本實用新型所提供的耦合式輸電線路接地阻抗在線監測裝置進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。