CN101216515B - 一种输电线路杆塔接地电阻测量方法及其测试仪 - Google Patents

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本发明属涉及输电线路杆塔接地电阻的一种测量方法以及相应的测试仪，用于解决现有测量中存在的线路铺设不便、测量干扰等问题。该测量方法包括：(1)将待测杆塔的避雷线与杆塔连接完好；(2)完全断开待测杆塔塔身与地网的连接；(3)将待测杆塔的接地引下线并联连接；(4)将杆塔接地电阻测试仪串联接入杆塔塔身与引下线之间；(5)仪器复位，进行测量；(6)读取测量值。所采用的测试仪包括单片机系统、键盘/显示接口、D/A转换器、V/I转换器及功率放大电路、输出电流及纹波电流采样电路、A/D转换器、电源系统和电源电压监控及复位电路。本发明测量方便，且避免了传统方法中存在的工频干扰和互感效应引起的干扰，测量更准确。

Description

一种输电线路杆塔接地电阻测量方法及其测试仪
技术领域
本发明属于高压技术领域，具体地说，涉及输电线路杆塔接地电阻的一种测量方法以及相应的测试仪。
背景技术
本发明创造提出之前，工程上对于输电线路杆塔电阻的测量主要采用以下两种方法：杆塔工频接地电阻的测量一般采用三极法即摇表法；对于杆塔的日常维护和接地电阻预防性检查，一般采用钳表法测量。
摇表法即利用欧姆定律，通过设置电压极和电流极，提供电流回路，进而测量出接地电阻值。但因其需要铺设近百米的电压极线和电流极线，且两极线间会产生互感电势，对测量结果有干扰，使其使用受到了一定的限制。
钳表法是通过钳表特有的钳型触头，利用电磁感应原理来测量杆塔接地电阻。具体地说，它利用钳表内部的霍尔元件感应杆塔接地引下线上的电流，再通过电磁感应原理测得阻值。该方法相比于摇表法，无需放线、测量更方便，但在测量中钳型触头若接触不紧，以及感应电压的存在，导致很容易产生较大的干扰，从而影响测量结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需放线的杆塔接地电阻测量方法及其测试仪，以解决上述现有杆塔接地电阻的测量中存在的问题。
实现本发明的技术方案是：一种输电线路杆塔接地电阻测量方法，包括以下步骤：
(1)将待测杆塔的避雷线与杆塔连接完好；
(2)完全断开待测杆塔塔身与地网的连接；
(3)将待测杆塔的接地引下线并联连接；
(4)将杆塔接地电阻测试仪串联接入杆塔塔身与引下线之间；
(5)仪器复位，进行测量；
(6)读取测量值。
所述的输电线路杆塔接地电阻测量方法，其仪器测量步骤中，电源系统经单片机系统、D/A转换器、V/I转换器及功率放大电路为负载电路提供测量使用的稳恒电流，负载中的电压、电流信号经输出电流及纹波电流采样电路采集，再经D/A转换器输入单片机系统处理，负载电路中其它电阻可忽略，通过全电路欧姆定律计算得出的阻值即为待测杆塔接地电阻阻值，经键盘/显示接口模块的LCD输出。
实施所述输电线路杆塔接地电阻测量方法的一种杆塔接地电阻测试仪，包括单片机系统、键盘/显示接口、D/A转换器、V/I转换器及功率放大电路、输出电流及纹波电流采样电路、A/D转换器、电源系统和电源电压监控及复位电路。其中，所述的键盘/显示接口、电源系统和电源电压监控及复位电路分别与单片机系统连接；单片机系统通过D/A转换器与V/I转换器及功率放大电路的输入端连接；输出电流及纹波电流采样电路的输出端通过A/D转换器与单片机系统连接。
本发明的优点在于：相比于传统摇表法测量接地电阻无需放线，携带、测量方便；使用和处理直流信号，避免了传统方法中存在的工频干扰和互感效应引起的干扰，测量更准确。
附图说明
图1是杆塔接地电阻测试仪测量杆塔工频接地电阻示意图；
图2是杆塔接地电阻测试仪结构框图；
图3是图1的电路原理图；
图中，杆塔接地电阻测试仪1，避雷线2，杆塔3，单片机系统4，键盘/显示接口5，D/A转换器6，V/I转换器及功率放大电路7，负载8，输出电流及纹波电流采样电路9，A/D转换器10，电源系统11，电源电压监控及复位电路12，输出激励电压U，回路电流I，各杆塔接地电阻R1、R2、R3、......、Rn，各避雷线电阻Rb1、Rb2、Rb3、......，各杆塔电阻Rt1、Rt2、Rt3、......、Rtn，并联等效电阻Ra。
具体实施方式
以下结合附图描述本发明实施例：
如图1，输电线路中的各杆塔3是通过避雷线2、大地并联的，测量接地电阻时，确保待测杆塔3的避雷线2与杆塔3连接完好；完全断开待测杆塔3塔身与地网的连接；将待测杆塔3的接地引下线并联连接；将杆塔接地电阻测试仪1串联接入杆塔3塔身与引下线之间，即可进行仪器复位及测量。其对应的等效电路图如图3。杆塔接地电阻测试仪1为整个测量回路提供输出激励电压U及回路电流I，R1为待测杆塔接地电阻，随着并入杆塔3的数目的增多，并联等效电阻Ra将趋近于0，可以忽略，且避雷线电阻Rb1、杆塔电阻Rt1与待测杆塔接地电阻R1相比，阻值少两个数量级以上，亦可忽略。这样，通过杆塔接地电阻测试仪1采集、处理电压、电流信号，利用全电路欧姆定律即可获得待测塔接地电阻R1的数值，测量结果通过键盘/显示接口5中的LCD显示，可直接读取。
由于随着温度、湿度等条件，R1一般为数欧姆至数十欧姆，所以当出现R1＜1Ω或无穷大时，表明测量可能有误，应检查上述步骤，重新测量。实际测量中，并入的杆塔数目超过3，即可满足误差要求。
如图2，本发明杆塔接地电阻测试仪1中，键盘/显示接口5、电源系统11和电源电压监控及复位电路12分别与单片机系统4连接。本发明的单片机系统4可采用AT89C52；键盘/显示接口5可采用CH451，实现输入输出连接显示和人机对话输入；电源系统11提供整机电源；电源电压监控及复位电路12保障系统在不同的异常条件下均能够可靠地复位。单片机系统4通过D/A转换器6与V/I转换器及功率放大电路7的输入端连接，完成恒流输出，且负反馈闭环PID控制的使用，使得输出电流的精度较高，D/A转换器可采用TLV5618。输出电流及纹波电流采样电路9的输出端通过A/D转换器10与单片机系统4连接，用于采集电流、电压信号，A/D转换器10可采用MAX197。
该测试仪输入电压在24～36V，输出电流在0～2A，测量范围0.1～200Ω。

Claims (2)

1.一种输电线路杆塔接地电阻测量方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将待测杆塔的避雷线与杆塔连接完好；
(2)完全断开待测杆塔塔身与地网的连接；
(3)将待测杆塔的接地引下线并联连接；
(4)将杆塔接地电阻测试仪串联接入杆塔塔身与引下线之间；
(5)仪器复位，进行测量：杆塔接地电阻测试仪中的电源系统经单片机系统、D/A转换器、V/I转换器及功率放大电路为负载电路提供测量使用的稳恒电流，负载中的电压、电流信号经输出电流及纹波电流采样电路采集，再经D/A转换器输入单片机系统处理，负载电路中其它电阻可忽略，通过全电路欧姆定律计算得出的阻值即为待测杆塔接地电阻阻值，经键盘/显示接口模块的LCD输出；
(6)读取测量值。
2.实施权利要求1所述输电线路杆塔接地电阻测量方法的一种杆塔接地电阻测试仪，包括单片机系统、键盘/显示接口、D/A转换器、V/I转换器及功率放大电路、输出电流及纹波电流采样电路、A/D转换器、电源系统和电源电压监控及复位电路，其特征在于：所述的键盘/显示接口、电源系统和电源电压监控及复位电路分别与单片机系统连接；单片机系统通过D/A转换器与V/I转换器及功率放大电路的输入端连接；输出电流及纹波电流采样电路的输出端通过A/D转换器与单片机系统连接。
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