[發明專利]穩定型凍土厚度監測裝置

在審

• 申請號: 201810486255.1
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN110514105A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王明玉
• 申請（專利權）人: 王明玉
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了穩定型凍土厚度監測裝置，包括凍土厚度監測電極、監測輔助電極、電流和電壓采樣電路、主控系統和測量電源；所述監測輔助電極包括電流輔助電極和2根電壓輔助電極，所述電壓輔助電極包括第一電壓輔助電極和第二電壓輔助電極；所述電流輔助電極通過測量電源與電流和電壓采樣電路的電流通道相連，所述電壓輔助電極連接在電流和電壓采樣電路的電壓通道上；所述凍土厚度監測電極成絕緣結構且外套設有多個金屬電極，所述金屬電極上設置有與主控系統相連的引線；所述電流和電壓采樣電路連接在主控系統上；所述測量電源上連接有浪涌泄放電路。其可靠性高。

技術領域

本發明涉及電力接地系統測量領域，具體涉及穩定型凍土厚度監測裝置。

背景技術

由于環境溫度變化大，造成該區域上層土壤存在季節性凍結現象，凍結后在上層土壤中形成高土壤電阻率層，而且與非凍結情況相比，該層的土壤電阻率在不同的季節相差數十到數百倍，從而造成地網接地電阻在不同的季節差異非常大。地網安全的主要指標為接地電阻、跨步電壓、接觸電壓，土壤凍結將造成接地電阻上升，接地電阻增大會造成地網電位上升，從而引起跨步電壓與接觸電壓增大，危及人員與設備安全。因此，監測季節性凍土地區的凍土層厚度對確保變電站運行安全有非常重要的意義。

季節性凍土厚度的監測屬于過電壓防護與接地的范疇。目前尚無該類型監測設備。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題提供穩定型凍土厚度監測裝置。

本發明通過下述技術方案實現：

穩定型凍土厚度監測裝置，包括凍土厚度監測電極、監測輔助電極、電流和電壓采樣電路、主控系統和測量電源；其中：

所述監測輔助電極包括電流輔助電極和2根電壓輔助電極，所述電壓輔助電極包括第一電壓輔助電極和第二電壓輔助電極；

所述電流輔助電極通過測量電源與電流和電壓采樣電路的電流通道相連，所述電壓輔助電極連接在電流和電壓采樣電路的電壓通道上；

所述凍土厚度監測電極成絕緣結構且外套設有多個金屬電極，所述金屬電極上設置有與主控系統相連的引線；

所述電流和電壓采樣電路連接在主控系統上；

所述測量電源上連接有浪涌泄放電路；

所述測量電源包括第一電源模塊和第二電源模塊，所述第一電源模塊、第二電源模塊分別通過第一電壓檢測電路、第二電壓檢測電路與控制電路相連，所述控制電路根據第一電壓檢測電路、第二電壓檢測電路的電壓值分別控制第一開關電路、第二開關電路的通斷，所述第一電源模塊、第二電源模塊分別通過第一開關電路、第二開關電路與監測模塊相連。

所述浪涌泄放電路包括第一場效應管、第二場效應管、第一電阻、第二電阻和二極管，所述第一場效應管的柵極和漏極、二極管的陰極均連接在電源上，所述第二場效應管的柵極和源極、二極管的陽極均接地，所述第一場效應管的源極依次通過第一電阻、第二電阻與第二場效應管的漏極相連，所述第一電阻、第二電阻的連接端連接在電源模塊輸出端上。

所述第一場效應管為P溝道場效應管，所述第二場效應管為N溝道場效應管。

所述第一電阻、第二電阻的阻值范圍為100歐姆至200歐姆。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明通過測量地表電壓，當測量用的電流極超過凍土層厚度時，地表電壓將產生突變，通過檢測這種突變，可以判斷當前電流極深度位于凍土層與非凍土層的界面，從而計算得到季節性凍土層的厚度。

2、本設備的測量電源上連接有浪涌泄放電路，提高設備測量的可靠性。

具體實施方式