[實用新型]一種異頻法接地電阻測量裝置

有效

• 申請號: 201320835413.2
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203672976U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉星;張振宇;李雪峰;劉民業
• 申請（專利權）人: 中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 湯俊明

技術領域

本實用新型涉及接地電阻測量，尤其涉及一種接地電阻測量裝置。

背景技術

????隨著我國經濟的不斷發展，冶金行業已全面進入電氣自動化階段。電力設備的可靠、安全運行，使人們更加認識到了接地技術的重要性。但我國鋼廠遍布大江南北，由于地理地勢、自然環境等因素的不同，接地電阻大小隨著土壤變化而變化，能夠準確的測量電隨著我國經濟的不斷發展，冶金行業已全面進入電氣自動化階段。電力設備的可靠、安氣設備的接地電阻顯得尤為重要。

接地電阻的定義：大地對于通過它的電流的阻礙作用，即接地處電氣設備與接地點之間的電壓與電流之比。由數學表達式得R=u/I??（1）

從土壤介質的物理表達式又可得知R=ξρ/C?（2）???????????????

式中，?ξ——為土壤的介電常數

ρ——為土壤的電阻率

C——為接地裝置的電容

????從公式中可以看出地網接地電阻的測量，由于受地勢、土壤電阻率、電力系統零序電流的干擾以及高頻干擾等各種干擾，使得ξ、ρ的不斷變化，測試結果產生很大的誤差。特別是大型接地網接地電阻一般很小（一般在0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。測量結果的不準確性帶來的損失是可想而知的。例如損壞設備、地網誤改造等，還會帶來嚴重的安全隱患。目前，測試接地網工頻接地電阻值的方法很多，主要由接地電阻表法、夾角法、電位降法和異頻法。

????接地電阻表法：測試儀本身有自備電源,不需要另外的電源設備,測試儀便于攜帶,使用方法簡單。測量時,不必經過繁復的計算,即可直接從儀器上讀出被測接地體的接地電阻值。有許多測試儀還可消除接地棒、輔助接地體的接地電阻,以及外界的雜散電流對測量結果所產生的影響,使測量更為準確。這種方法適用于對誤差要求不是很嚴格，及遠離城鎮地區或供電不便的情況下進行測量。

????夾角法：使用夾角法要滿足下面幾個條件:(1)接地極為半球體。(2)土壤電阻率ρ均勻。(3)測試距離c遠遠大于r。一般變電站接地網只能近似滿足前兩個條件。對于第三個條件，當c?較小時對測量結果的影響不明顯，因此當c大于r的4倍以上即可滿足工程測量要求，如對于220kV?變電站而言，接地網半徑r能達到80m左右，因此電位極、電流極達到400m即可，比較容易實現。

電位降法：電位降法是GB:T17949.1-?2000國標《接地阻抗測量導則》推薦的測量方法，其測量接線與直線法類似，其原理是設置一個電流極固定不動，將電位極沿著電流極與接地極的連線移動進行多次測量，每一點分別測出一個視在接地阻抗，畫出接地阻抗的移動變化曲線，該曲線轉入水平階段的接地阻抗值，即為待測接地網的真實接地阻抗。這種方法不需要接地極為半球體和土壤電阻率均勻的假設條件，但要多次進行測量分析，同時要求電流極要在接地極的作用范圍以外，即電流極要足夠遠。如果電流極在接地極的作用范圍以內，則曲線的水平部分不明顯，難以得出正確結果

????以上三種方法因受地勢、施工環境的影響都在一定程度上都存在著局限性，很難實現接地電阻的準確測量。

????異頻法是在被測地網注入一個非工頻信號，一般是取在工頻信號附近的幾個赫茲的信號作為測量的輸入信號。試驗電流一般在3~20A，相比傳統工頻法測量，需要的電流非常小。豐富的實測經驗表明，由于集膚效應等因素的影響，該異頻信號不能太高也不能過低，一般理想的測量頻率范圍在40~60Hz。該頻率距工頻很近，因此，要求電壓和電流測量設備的通頻帶不僅可變，而且很窄，對測試設備技術要求很高。市場上有專用的設備，多為國外廠家生產，進口價格不菲。

發明內容

????本實用新型旨在克服現有技術的缺陷，提供一種異頻法接地電阻測量裝置。本實用新型結構簡單，取材方便，成本低廉。

為了解決上述技術問題，本實用新型一種異頻法接地電阻測量裝置，它包括大功率變頻信號源，該信號源連接一個隔離變壓器、隔離變壓器的另一端包括一個由接地網、電壓極和電流極、一個測電流的可調頻萬用表、一個測電壓的可調頻萬用表構成的具有三極電流和電壓測試回路，其中電流極距地網的位置為地網對角線長度的3-5倍，電壓極的位置在地網與電流極之間的零電位點。

所述的一種異頻法接地電阻測量裝置，所述測電流的可調頻萬用表通過一個柔性電流線圈連接在電流測試回路中。