專利名稱：雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
高壓輸電桿塔接地的接地狀態(tài)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(guān)系。而接地電阻的在線測量，是高壓輸電桿塔安全監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)。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，耦合探頭做成開ロ形式，也稱為鉗形測量法。本發(fā)明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(yīng)信號，采用多級的模擬放大和濾波技木，不僅電路復(fù)雜，且功耗較高。并且僅用于進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)臨時(shí)測量與檢查。滿足不了桿塔接地電阻的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。因此，當(dāng)下需要迫切解決的ー個技術(shù)問題就是如何能夠提出一種有效的措施，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，有效滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了ー種耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，包括帶有按鍵與顯示屏、串行數(shù)據(jù)通信接口和M3處理器的微處理器模塊(I);帶有功率放大器和阻抗測量芯片、過壓保護(hù)電路的阻抗測量電路模塊(2);繞有激勵線圈和感應(yīng)線圈的耦合磁測量探頭(3)和將電池電壓轉(zhuǎn)換成功率放大器電源和信號處理電路電源的電源管理豐旲塊(4 )。進(jìn)ー步地，微處理器模塊(I)與阻抗測量電路模塊(2)通過處理器的I2C接ロ相連接，發(fā)送測量命令和接收測量數(shù)據(jù)。進(jìn)ー步地，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(jīng)過壓保護(hù)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(jīng)過過壓保護(hù)電路與耦合磁測量探頭(3 )的感應(yīng)線圈(3-2 )相連接，組成ー個測量環(huán)路。進(jìn)ー步地，微處理器模塊(I)的按鍵和顯示屏直接顯示數(shù)據(jù)。進(jìn)ー步地,所述顯示屏為IXD顯示屏。綜上，本發(fā)明提供的耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，能夠有效滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。


圖1本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)框圖；圖2本發(fā)明處理器電路模塊原理圖；圖3本發(fā)明的阻抗測量模塊電路原理圖；圖4本發(fā)明雙耦合環(huán)形鐵磁測量探頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)明探頭過壓保護(hù)電路示意圖；圖6本發(fā)明安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明硬件框圖，該裝置包括帶有按鍵、IXD顯示屏和串行數(shù)據(jù)接口和M3處理器的微處理器模塊(I);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(hù)電路的阻抗測量電路模塊(2);繞有激勵線圈(3-1)和感應(yīng)線圈(3-2)的雙耦合環(huán)形鐵磁測量探頭(3)和將電池電壓轉(zhuǎn)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通信接ロ，控制阻抗測量芯片在不同激勵頻率下對感應(yīng)信號進(jìn)行采集和處理，并將得到的數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理得到接地電阻數(shù)值。如圖3所示，阻抗測量芯片輸出的正弦波信號經(jīng)過隔直和濾波后，再由音頻功率放大器進(jìn)行功率放大，經(jīng)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I為激勵探頭，圖中2為響應(yīng)探頭，激勵探頭和響應(yīng)探頭都是由繞有線圈的高磁導(dǎo)率磁環(huán)構(gòu)成。在測量時(shí)，激勵探頭上加載激勵信號，在響應(yīng)探頭上產(chǎn)生感應(yīng)。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(hù)器件，抑制探頭感應(yīng)的外部雷電等過壓干擾，保護(hù)板上其他芯片和電路不會受到破壞。如圖6，作為應(yīng)用實(shí)例，本發(fā)明所述的方案在桿塔接地電阻在線測試系統(tǒng)上的安裝中，當(dāng)無線模塊接到測試命令時(shí)，發(fā)給本發(fā)明模塊ー個相應(yīng)的命令，模塊啟動測試程序進(jìn)行測量，然后將測試結(jié)果以無線通信方式傳輸?shù)綑z測中心，實(shí)現(xiàn)了接地電阻的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測。以上對本發(fā)明所提供的耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，包括帶有按鍵與顯示屏、串行數(shù)據(jù)通信接口和M3處理器的微處理器模塊(I);帶有功率放大器和阻抗測量芯片、過壓保護(hù)電路的阻抗測量電路模塊(2);繞有激勵線圈和感應(yīng)線圈的雙耦合環(huán)形鐵磁測量探頭(3)和將電池電壓轉(zhuǎn)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)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，其特征在于，微處理器模塊(I)與阻抗測量電路模塊(2)通過處理器的I2C接口相連接，發(fā)送測量命令和接收測量數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，其特征在于，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(jīng)過壓保護(hù)電路與雙耦合環(huán)形鐵磁測量探頭(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(jīng)過過壓保護(hù)電路與雙耦合環(huán)形鐵磁測量探頭(3)的感應(yīng)線圈(3-2)相連接,組成一個測量環(huán)路。
4.如權(quán)利要求1所述的耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，其特征在于，微處理器模塊(I)的按鍵和顯示屏直接顯示數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述顯示屏為IXD顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，電學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，包括帶有按鍵與顯示屏、串行數(shù)據(jù)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(hù)電路的阻抗測量電路模塊(2)；繞有激勵線圈和感應(yīng)線圈的雙耦合環(huán)形鐵磁測量探頭(3)和將電池電壓轉(zhuǎn)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)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙耦合式輸電線路接地阻抗在線監(jiān)測裝置，有效滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。
文檔編號G01R27/20GK103018571SQ201210517990
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者王鐵流, 馮正乾, 周尚 , 蔡衛(wèi)華 申請人:北京工業(yè)大學(xué)