接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量接地裝置特性參數(shù)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]接地裝置是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)或建筑物電氣裝置、設(shè)施接地的功能系統(tǒng)，包括埋設(shè)于地中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電體和接地線。接地網(wǎng)是電力系統(tǒng)使用的兼有泄流和均壓作用的較大型的網(wǎng)狀接地裝置的統(tǒng)稱。接地網(wǎng)性能的好壞將直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及設(shè)備和人生的安全。接地裝置特性參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量是接地工作的基礎(chǔ)，是接地設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)全過程管理的重要一環(huán)。
[0003]接地裝置的特性參數(shù)包括電氣完整性、接地阻抗、場(chǎng)區(qū)地表電位梯度、接觸電位差、跨步電位差、轉(zhuǎn)移電位等參數(shù)和指標(biāo)。除了電氣完整性外，接地裝置的特性參數(shù)又可分為工頻特性參數(shù)和沖擊特性參數(shù)。工頻特性參數(shù)是定義在工頻測(cè)試電流下的一些特性參數(shù)，沖擊特性參數(shù)是定義在沖擊電流下的一些特性參數(shù)。接地阻抗是其中較重要的參數(shù)，定義為接地裝置對(duì)遠(yuǎn)方電位零點(diǎn)的阻抗，數(shù)值上為接地裝置與遠(yuǎn)方電位零點(diǎn)間的電位差與通過接地裝置流入地中的電流的比值。按工頻電流求得的接地阻抗稱為工頻接地阻抗；按沖擊電流求得的接地阻抗稱為沖擊接地阻抗。沖擊接地阻抗反映接地裝置在雷電流作用下的沖擊特性。工頻特性參數(shù)主要用于衡量接地網(wǎng)泄放工頻接地短路故障電流的能力，而沖擊特性參數(shù)主要用來衡量接地網(wǎng)泄放雷電流的能力。接地裝置的沖擊特性和工頻特性參數(shù)都有必要進(jìn)行測(cè)試。然而，由于制造技術(shù)和科技水平的限制，過去對(duì)接地網(wǎng)特性參數(shù)的測(cè)試與計(jì)算大部分是基于工頻環(huán)境，所得結(jié)果為接地網(wǎng)的工頻特性參數(shù)。鑒于接地裝置沖擊特性參數(shù)測(cè)量的重要性，國(guó)家能源局發(fā)布了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T266-2012《接地裝置沖擊特性參數(shù)測(cè)試導(dǎo)則》，規(guī)定了接地裝置沖擊特性參數(shù)測(cè)試的一般原則、內(nèi)容、方法和判據(jù)。
[0004]測(cè)量接地裝置工頻特性參數(shù)的設(shè)備經(jīng)過多年的發(fā)展，目前技術(shù)已經(jīng)比較成熟，市場(chǎng)上可供選擇的儀器設(shè)備較多。但目前市場(chǎng)上測(cè)量接地裝置沖擊特性參數(shù)的設(shè)備比較少見，尚無既可測(cè)量工頻特性參數(shù)又可以測(cè)量沖擊特性參數(shù)的設(shè)備。若要對(duì)接地裝置進(jìn)行工頻特性參數(shù)和沖擊特性參數(shù)的全面測(cè)量，則需要使用兩種儀器先后進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)使用不便，野外測(cè)量時(shí)也增加了攜帶儀器的負(fù)擔(dān)。若一臺(tái)設(shè)備不僅可以測(cè)量接地裝置的工頻特性參數(shù)而且還可以測(cè)量沖擊特性參數(shù)，則可以方便現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種既可以測(cè)量接地裝置的工頻特性參數(shù)又可以測(cè)量其沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置，包括:MCU微控制器(或微處理器)模塊、RAM存儲(chǔ)器、顯示裝置、輸入裝置、數(shù)據(jù)采集模塊、電流輸出端子、電壓輸入端子、變頻電源、沖擊電源、電流傳感器、正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊。其中，變頻電源用于產(chǎn)生測(cè)量工頻特性參數(shù)所需的正弦電流，通過正弦電流輸出端子注入被測(cè)接地裝置；脈沖電源用于產(chǎn)生測(cè)量沖擊特性參數(shù)所需的沖擊電流，通過沖擊電流輸出端子注入被測(cè)接地裝置；電流傳感器包括正弦電流傳感器和沖擊電流傳感器，分別用于測(cè)量正弦電流和沖擊電流；正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊分別將正弦電流傳感器和沖擊電流傳感器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行濾波和幅度調(diào)整，以適應(yīng)數(shù)據(jù)采集模塊的輸入范圍；正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊分別將輸入的正弦電壓和沖擊電壓進(jìn)行濾波和幅度調(diào)整，以適應(yīng)數(shù)據(jù)采集模塊的輸入范圍；數(shù)據(jù)采集模塊用于同步采樣電流和電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；MCU微控制器模塊控制協(xié)調(diào)其他模塊的工作，并對(duì)采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出被測(cè)接地裝置的工頻和沖擊特性參數(shù)，最后將結(jié)果送給顯示裝置。測(cè)量工頻特性參數(shù)時(shí)，變頻電源啟動(dòng)，沖擊電源處于關(guān)閉狀態(tài)；測(cè)量沖擊特性參數(shù)時(shí)，沖擊電源啟動(dòng)，變頻電源處于關(guān)閉狀
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[0008]進(jìn)一步，所述的變頻電源產(chǎn)生的正弦電流的頻率與工頻接近，并可以在一定范圍內(nèi)改變，測(cè)試時(shí)輸出的實(shí)際頻率可由用戶選擇。
[0009]進(jìn)一步，所述的沖擊電源內(nèi)設(shè)有脈沖電容器、充電電路、放電開關(guān)，還設(shè)有電阻值可變的調(diào)波電阻器和電感值可變的調(diào)波電感器用于調(diào)節(jié)輸出電流波形，使得該沖擊電源可輸出l/20us、4/10us、8/20us、30/80us等標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波。
[0010]進(jìn)一步，所述的接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置還包括便攜式打印機(jī)，用于現(xiàn)場(chǎng)打印測(cè)量結(jié)果和波形。
[0011]進(jìn)一步，所述的接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置還設(shè)有通訊接口，可以和其他自動(dòng)化裝置或計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于:
[0013]本實(shí)用新型的接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置既設(shè)有變頻電源和正弦信號(hào)測(cè)量模塊又設(shè)有沖擊電源和沖擊信號(hào)測(cè)量模塊，使得本裝置既可以測(cè)量接地裝置的工頻特性參數(shù)又可以測(cè)量其沖擊特性參數(shù)。用戶只需一臺(tái)設(shè)備就可對(duì)接地裝置進(jìn)行全面測(cè)試。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為使用本實(shí)用新型的裝置測(cè)量接地裝置的一種接線圖。
[0016]圖中，G為被測(cè)接地裝置，C為電流極，P為電位極。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]如圖1所示，一種接地裝置的工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置，主要包括:MCU微控制器(或微處理器)模塊、RAM存儲(chǔ)器、顯示裝置、輸入裝置、數(shù)據(jù)采集模塊、變頻電源、沖擊電源、電流傳感器、正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊、正弦波電流輸出端子1和2、沖擊電流輸出端子3和4、電壓輸入端子5和6、電源模塊。其中，變頻電源用于產(chǎn)生測(cè)量工頻特性參數(shù)所需的正弦電流，通過正弦電流輸出端子注入被測(cè)接地裝置，電流頻率范圍為40?120Hz ;脈沖電源用于產(chǎn)生測(cè)量沖擊特性參數(shù)所需的沖擊電流，通過沖擊電流輸出端子注入被測(cè)接地裝置；電流傳感器包括正弦電流傳感器和沖擊電流傳感器，分別用于測(cè)量正弦電流和沖擊電流，正弦電流傳感器7采用電流互感器，沖擊電流傳感器8采用Rogowski線圈；正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊分別將正弦電流傳感器和沖擊電流傳感器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行濾波和幅度調(diào)整，以適應(yīng)數(shù)據(jù)采集模塊的輸入范圍；正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊分別將輸入的正弦電壓和沖擊電壓進(jìn)行濾波和幅度調(diào)整，以適應(yīng)數(shù)據(jù)采集模塊的輸入范圍；數(shù)據(jù)采集模塊用于同步采樣電流和電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；MCU模塊控制協(xié)調(diào)其他模塊的工作，并對(duì)采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出被測(cè)接地裝置的工頻或沖擊特性參數(shù)，最后將結(jié)果送給顯示裝置；電源模塊為其他模塊提供所需的工作電源。
[0019]測(cè)量工頻特性參數(shù)時(shí)，在MCU的控制下變頻電源啟動(dòng)(此時(shí)沖擊電源處于關(guān)閉狀態(tài))，輸出正弦波電流，測(cè)試電流信號(hào)經(jīng)過電流互感器和正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊后被送給數(shù)據(jù)采集模塊，響應(yīng)的電壓信號(hào)經(jīng)過正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊后被送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行同步采集并數(shù)字化后存儲(chǔ)到RAM中，數(shù)據(jù)采集完成后，MCU對(duì)存儲(chǔ)在RAM中的波形進(jìn)行分析計(jì)算得出工頻特性參數(shù)。
[0020]測(cè)量沖擊特性參數(shù)時(shí)，在MCU的控制下沖擊電源啟動(dòng)(此時(shí)變頻電源處于關(guān)閉狀態(tài))，輸出沖擊電流，測(cè)試電流信號(hào)經(jīng)過Rogowski線圈和沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊后被送給數(shù)據(jù)采集模塊，響應(yīng)的電壓信號(hào)經(jīng)過沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊后被送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行同步采集并數(shù)字化后存儲(chǔ)到RAM中，數(shù)據(jù)采集完成后，MCU對(duì)存儲(chǔ)在RAM中的波形進(jìn)行分析計(jì)算得出沖擊特性參數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置，包括MCU微控制器模塊、RAM存儲(chǔ)器、顯示裝置、輸入裝置、數(shù)據(jù)采集模塊、電流輸出端子、電壓輸入端子，其特征在于，還包括變頻電源、沖擊電源、電流傳感器、正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊，所述的正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連接，數(shù)據(jù)采集模塊與MCU微控制器模塊相連，所述的變頻電源產(chǎn)生用于測(cè)量工頻特性參數(shù)的正弦電流，所述的沖擊電源產(chǎn)生用于測(cè)量沖擊特性參數(shù)的沖擊電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述的變頻電源產(chǎn)生的正弦電流的頻率與工頻接近，并可以在一定范圍內(nèi)改變。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置，所述的沖擊電源內(nèi)設(shè)有脈沖電容器、充電電路、放電開關(guān)，其特征在于，還設(shè)有電阻值可變的調(diào)波電阻器和電感值可變的調(diào)波電感器用于調(diào)節(jié)輸出電流波形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接地裝置工頻和沖擊特性參數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述的沖擊電源可輸出l/20us、4/10us、8/20us、30/80us標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，公布了一種測(cè)量接地裝置特性參數(shù)的裝置。本實(shí)用新型的測(cè)量裝置包括微控制器模塊、RAM、顯示裝置、輸入裝置、數(shù)據(jù)采集模塊、電流輸出端子、電壓輸入端子，還包括變頻電源、沖擊電源、電流傳感器、正弦電流信號(hào)調(diào)理模塊、正弦電壓信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電流信號(hào)調(diào)理模塊、沖擊電壓信號(hào)調(diào)理模塊。變頻電源產(chǎn)生測(cè)量工頻特性參數(shù)所需的正弦電流，沖擊電源產(chǎn)生測(cè)量沖擊特性參數(shù)所需的沖擊電流。本實(shí)用新型的測(cè)量裝置不僅可以測(cè)量接地裝置的工頻特性參數(shù)，還可以測(cè)量接地裝置的沖擊特性參數(shù)。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號(hào)】CN205038273
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520688799
【發(fā)明人】陳愛文
【申請(qǐng)人】陳愛文
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月8日