本發(fā)明屬于電力測(cè)試技術(shù)，具體地說(shuō)，是輸電線路之鐵塔接地電阻的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路鐵塔的接地電阻值大小，對(duì)線路防雷與否的功能，具有重要參考價(jià)值，是判斷鐵塔接地是否良好的重要依據(jù)。接地電阻值小，可以降低反擊跳閘率，提高鐵塔的抗雷水平。
輸電線路鐵塔有四個(gè)腳，為保證鐵塔的接地電阻符合輸電線路運(yùn)行規(guī)程要求，鐵塔的四個(gè)塔腳處有接地引下線與人工接地網(wǎng)連接。所述人工接地網(wǎng)，系放射性接地極網(wǎng)或環(huán)形接地極構(gòu)成的接地網(wǎng)。
在周期性測(cè)試線路鐵塔接地電阻時(shí)，由于基礎(chǔ)土壤沉降和焊接質(zhì)量原因，在拆除接地引下線與塔身連接點(diǎn)時(shí)，因受到外力作用，常導(dǎo)致接地引下線與埋設(shè)的接地極或環(huán)形接地網(wǎng)脫焊，或拆除測(cè)試完畢后出現(xiàn)無(wú)法恢復(fù)的情況，這會(huì)對(duì)輸電線路防雷造成較大的安全隱患。
傳統(tǒng)的三極法或鉗表法測(cè)試接地電阻，除了需要將接地網(wǎng)與鐵塔各個(gè)塔腳的連接點(diǎn)打開之外，在遇到放射型接地極構(gòu)成的接地網(wǎng)時(shí)，還需要將四個(gè)放射接地極與塔身斷開后，再用導(dǎo)線全部連接后才可以測(cè)試，故此，勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)試效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為提高線路鐵塔接地電阻測(cè)試效率，本發(fā)明的目的在于：提供一種免拆接地線測(cè)試鐵塔接地電阻的裝置。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
該免拆接地線的測(cè)試鐵塔接地電阻裝置，主要由CPU控制單元1、供電電源模塊2、顯示屏3、鍵盤4、逆變變頻電源5、電壓電流采樣電路6、電流極7、電壓極8、電壓參考點(diǎn)9、電流極接線端子C1、電壓極接線端子P1、電壓極接線端子P2、電流極接線端子C2、羅氏線圈電流互感器18組成。
所述CPU控制單元1，與供電電源模塊2、顯示屏3、鍵盤4、逆變變頻電源 5及電壓電流采樣電路6連接；
所述供電電源模塊2，由整流電路和鋰電池組成，其前級(jí)為220V交流電，該交流電經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)化為直流電，為鋰電池充電，鋰電池為CPU控制單元1及逆變變頻電源5供電。此逆變變頻電源5同時(shí)與供電電源模塊2的鋰電池和整流電路輸出端相連，將直流電轉(zhuǎn)化為測(cè)試環(huán)境需要的交流電源---交流電的頻率為45Hz，通過CPU控制單元1控制電壓信號(hào)的頻率及幅值。
所述電流極接線端子C1，與逆變變頻電源5及電流極7相連，通過電流極7 注入45Hz異頻電流；電流級(jí)接線端子C2與桿塔的電壓參考點(diǎn)9相連，電壓參考點(diǎn)9是電流回路中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
所述電壓極接線端子P1輸出電壓的大小由單片機(jī)控制，其電壓值對(duì)應(yīng)于電壓采樣電壓采樣參考點(diǎn)8的異頻電壓；所述電壓極接線端子P2與桿塔的電壓參考點(diǎn)9相連。
所述羅氏線圈電流互感器18，其分別與四個(gè)接線端子連接，依據(jù)電磁感應(yīng)原理對(duì)鐵塔塔腳接地引下線電流采樣。
所述電壓參考點(diǎn)9，連接在鐵塔塔架上，作為零電位點(diǎn)。
所述電流極注入點(diǎn)7及參考電壓極8，根據(jù)三極法要求(直線0.618或30°夾角法)設(shè)置電壓采樣參考點(diǎn)。
所述電壓電流采樣電路6，通過采集到的流入大地電流及電壓值，為CPU控制單元1提供原始數(shù)據(jù)；
CPU1及電壓電流采樣電路6對(duì)施加的異頻信號(hào)控制、采樣、計(jì)算，其控制指令由鍵盤4輸入，結(jié)果依靠液晶顯示屏7輸出。
本發(fā)明采用異頻抗干擾技術(shù)，在鐵塔塔身和遠(yuǎn)端電流極注入異頻電流，用開口式的羅氏線圈電流互感器鉗在鐵塔接地引下線上，以測(cè)量各個(gè)塔腳接地引下線的異頻電流；對(duì)于測(cè)量到的電壓和電流信號(hào)分別同步進(jìn)行采樣及數(shù)字濾波——去除工頻50Hz及高頻干擾信號(hào)；由測(cè)量裝置對(duì)電流、電壓信號(hào)作頻譜分析，將其中的基波分量分離出來(lái)，采用歐姆定理計(jì)算方法，得到被測(cè)鐵塔的接地電阻。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明之測(cè)試鐵塔接地電阻的裝置，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，可簡(jiǎn)化拆除接地引下線的繁重工作，其有益效果：
(1)避免了鐵塔接地引下線因打不開而無(wú)法進(jìn)行測(cè)試。
(2)避免接地極由于土壤沉降而導(dǎo)致接地引下線拆后無(wú)法恢復(fù)的情況發(fā)生。
(3)測(cè)量范圍廣，分辨率高。
(4)節(jié)省測(cè)試時(shí)間，節(jié)約測(cè)試成本。
本發(fā)明之免拆接地線測(cè)試鐵塔接地電阻裝置，具有接線簡(jiǎn)單，操作便捷，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，可提高線路鐵塔接地電阻測(cè)試效率2倍以上，一年可節(jié)省維護(hù)成本50％以上。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
圖1.本發(fā)明的測(cè)試原理框圖
具體實(shí)施方式
實(shí)施例 一種測(cè)試鐵塔接地電阻的新型裝置
圖1之框圖顯示了本發(fā)明實(shí)施例測(cè)試鐵塔接地電阻的測(cè)試原理
圖中：1是CPU控制單元、2是供電電源模塊、3是顯示屏、4是鍵盤、5是逆變變頻電源、6是電壓電流采樣電路、7是電流極、8是電壓極、9是電壓參考點(diǎn)、10-17是接線端子：其中接線端子10、13分別為電流極接線端子C1、C2； 11、12分別為電壓極接線端子P1、P2；14-17分別為接線端子RCT-1、RCT-2、 RCT-3、RCT-4，其連接著羅氏線圈電流互感器18。
CPU控制單元1，與供電電源模塊2、顯示屏3、鍵盤4、逆變變頻電源5及電壓電流采樣電路6連接；
供電電源模塊2，由整流電路和鋰電池組成，其前級(jí)為220V交流電，該交流電經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)化為直流電，為鋰電池充電。鋰電池為CPU控制單元1及逆變變頻電源5供電。該逆變變頻電源5，其同時(shí)與供電電源模塊2的鋰電池和整流電路輸出端相連，將直流電轉(zhuǎn)化為測(cè)試環(huán)境需要的交流電源。交流電的頻率為 45Hz，通過CPU控制單元1控制電壓信號(hào)的頻率及幅值。所述電流極C1，其與逆變變頻電源模塊5及電流極注入點(diǎn)7相連，通過電流極注入點(diǎn)7注入45Hz異頻電流；所述電流極C2，其與桿塔的塔身電壓參考點(diǎn)9相連。
所述電壓極接線端子P1，其輸出電壓的大小由單片機(jī)控制，其電壓值對(duì)應(yīng)于電壓參考點(diǎn)9的異頻電壓；所述電壓極P2與桿塔的塔身電壓參考點(diǎn)9相連，作為桿塔的電壓電壓采樣參考點(diǎn)。
羅氏線圈電流互感器18，依據(jù)電磁感應(yīng)原理對(duì)鐵塔塔腳接地引下線電流采樣；CPU及采樣電路對(duì)施加的異頻信號(hào)控制、采樣、計(jì)算，其控制指令由鍵盤4 輸入，結(jié)果依靠液晶顯示屏3輸出。
電壓電流采樣電路6，通過采集到的流入大地電流及電壓值，為CPU控制單元1提供原始數(shù)據(jù)。
電壓采樣參考點(diǎn)9，連接在鐵塔塔架上，作為零電位點(diǎn)；
顯示屏3，用于輸出測(cè)量數(shù)據(jù)；
鍵盤4，為輸入信號(hào)源操作測(cè)量裝置的設(shè)置及顯示；
電流極注入點(diǎn)7及參考電壓極8，根據(jù)三極法要求(直線0.618或30°夾角法)設(shè)置電壓參考點(diǎn)9。
在鐵塔整個(gè)接地系統(tǒng)中，測(cè)試裝置注入電流，經(jīng)大地、鐵塔接地網(wǎng)絡(luò)、測(cè)試裝置構(gòu)成回路。
在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，本實(shí)施例的安裝和計(jì)算方法如下：
1)按照三極法要求(直線0.618或30°夾角法)布置電流極和電壓極；
2)選擇塔身的任意位置為電壓采樣參考點(diǎn)9，將電流極接線端子C2、電壓極接線端子P2接到電壓參考點(diǎn)9上；
3)將電流極7插入距塔腳最大對(duì)角線距離(d)之3～4d的地內(nèi)，通過導(dǎo)線與裝置的電流極接線端子C1連接；
4)電壓極電壓采樣參考點(diǎn)，依據(jù)30°夾角法-插入在電流極注入點(diǎn)距鐵塔距離1倍左右的地中，電流線與電壓線成30°以上夾角，通過導(dǎo)線與測(cè)量?jī)x器的電壓極接線端子P1連接；
5)使用4個(gè)羅氏線圈電流互感器，分別鉗在鐵塔的4個(gè)塔腳接地引下線處，另一端與接線端子RCT-1、RCT-2、RCT-3、RCT-4相連；
6)異變變頻電源5對(duì)電流極接線端子C1注入固定頻率的電流Is(45Hz)；
7)測(cè)試裝置采集被測(cè)試塔基四個(gè)塔腳接地引下線的電流和參考電壓值US；
8)根據(jù)歐姆定律分別計(jì)算各塔腳接地阻抗ZA、ZB、ZC、ZD，再計(jì)算鐵塔接地電阻值RE＝1/(1/ZA+1/ZB+1/ZC+1/ZD)，RE即為塔基接地電阻值。