CN104569693A - 一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，它包括功能切换开关，其特征在于：输电杆塔泄漏电流的测试模块与地网泄流通道的发射模块通过功能切换开关连接，地网泄流通道的发射模块与地网泄流通道的接收模块电连接；发明解决了现有技术中对输电线路杆塔的地网情况的分析只根据接地电阻值为参考量，射线的深度和长度只能在杆塔初验中进行抽查验收，不够全面，不能有效的反应出输电线路杆塔的地网情况，不能保证电网的安全运行等问题。
Description
技术领域
本发明属于输电杆塔地网测试测试技术，尤其涉及一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统。
背景技术
输电线路杆塔的地网情况影响到电网的安全运行，输电线路杆塔的接地要求需根据规程相关的技术指标如接地电阻、土壤电阻率、埋深、长度及接地环网结构等来确定，目前现有技术对输电线路杆塔地网的检测主要以接地电阻值为参考量，射线的深度和长度只能在杆塔初验中进行抽查验收，不够全面，不能有效的反应出输电线路杆塔的地网情况，不能保证电网的安全运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，以解决现有技术中对输电线路杆塔的地网情况的分析只根据接地电阻值为参考量，射线的深度和长度只能在杆塔初验中进行抽查验收，不够全面，不能有效的反应出输电线路杆塔的地网情况，不能保证电网的安全运行等问题。
本发明技术方案：
一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，它包括功能切换开关，输电杆塔泄漏电流的测试模块与地网泄流通道的发射模块通过功能切换开关连接，地网泄流通道的发射模块与地网泄流通道的接收模块电连接。
输电杆塔泄漏电流的测试模块包括AD采样模块，AD采样模块与电流/电压变换模块导线连接，电流/电压变换模块与直流升压变换模块导线连接，直流升压变换模块和电流/电压变换模块与输出端口导线连接，直流升压变换模块与泄漏电流测试主控模块导线连接，泄漏电流测试主控模块与显示模块导线连接，电源模块与直流升压变换模块导线连接。
地网泄流通道的发射模块包括环路电阻测量模块，环路电阻测量模块与发射端主控模块导线连接，发射端主控模块与数字信号发生器模块导线连接，数字信号发生器模块与信号功率放大模块导线连接，信号功率放大模块与信号输出模块导线连接。
信号输出模块的反馈端与输出电压监测模块导线连接，输出电压监测模块与发射端主控模块导线连接。
地网泄流通道的接收模块包括接收天线，接收天线与信号预处理模块导线连接，信号预处理模块与自动增益控制模块导线连接，自动增益控制模块与模拟滤波系统导线连接，模拟滤波系统与幅度采样模块导线连接。
幅度采样模块与接收端主控模块导线连接，接收端主控模块与自动增益控制模块导线连接。
本发明的有益效果：
本发明能够对输电线路杆塔的接地电阻值进行测量，还能准确的对地下管线进行定位测量，全面测试分析杆塔接地情况、不用开挖就可测试敷设地网的各种参数， 采用本发明可以全面测试杆塔接地系统的各项物理指标和施工是否符合设计指标等。从而全面提高杆塔防雷参数的测试效率，及有效加强了电网的安全运行，本发明解决了现有技术中对输电线路杆塔的地网情况的分析只根据接地电阻值为参考量，射线的深度和长度只能在杆塔初验中进行抽查验收，不够全面，不能有效的反应出输电线路杆塔的地网情况，不能保证电网的安全运行等问题。
附图说明：
图1为本发明结构组成示意图；
图2为本发明地网泄流通道的发射模块的组成示意图；
图3为本发明地网泄流通道的接收模块的组成示意图；
图4为本发明输电杆塔泄漏电流的测试模块组成示意图。
具体实施方式：
一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，它包括功能切换开关，输电杆塔泄漏电流的测试模块与地网泄流通道的发射模块通过功能切换开关连接，地网泄流通道的发射模块与地网泄流通道的接收模块无线连接。
地网泄流通道的发射模块包括环路电阻测量模块，环路电阻测量模块与发射端主控模块导线连接，发射端主控模块与数字信号发生器模块导线连接，数字信号发生器模块与信号功率放大模块导线连接，信号功率放大模块与信号输出模块导线连接。
信号输出模块的反馈端与输出电压监测模块导线连接，输出电压监测模块与发射端主控模块导线连接。
地网泄流通道的接收模块包括接收天线，接收天线与信号预处理模块导线连接，信号预处理模块与自动增益控制模块导线连接，自动增益控制模块与模拟滤波系统导线连接，模拟滤波系统与幅度采样模块导线连接。
幅度采样模块与接收端主控模块导线连接，接收端主控模块与自动增益控制模块导线连接。
输电杆塔地网泄流通道的测试是根据电磁法的原理来设计的，包括地网泄流通道的接收模块和地网泄流通道的发射模块。地网泄流通道的发射模块使用发射端主控模块控制数字信号发生器模块生成固定频率的正弦信号，信号功率放大模块将该信号放大，并通过信号输出模块将信号输出到地下管线。
地网泄流通道的发射模块的环路电阻测量模块，通过监测信号输出模块的输出端电流与电压的比值计算得出环路电阻 R（电阻）= U（输出电压）/I（输出电流），该模块对环路电阻做粗略计算，测量环路电阻能够准确判断地网泄流通道的发射模块的接地回路是否良好，电阻值越低表示接地回路越好，测量的结果越可靠，以提高系统可靠性。
地下管线被施加放大后的正弦信号后，向外辐射固定频率的电磁信号，电磁信号被地网泄流通道的接收模块的接收天线所接收，接收到的信号通过信号预处理模块进行初步过滤，然后由自动增益控制模块对初步过滤后的信号放大，最后经过模拟滤波系统与幅度采样模块，将信号反馈给接收端主控模块。接收端主控模块分析计算反馈回来的信号， 通过上下线圈电压的比例计算出地下管线的相对深度，并进行存储与显示。
接收天线的接收线圈，由上下两个线圈构成，上下线圈的距离为x，采集上线圈的电压Vt，下线圈的电压为Vb。通过公式d=xVt/（Vd-Vt），计算得到实际的管线深度d。
信号输入预处理模块包括阻容低通滤波电路和谐振电路，阻容低通滤波电路与谐振电路导线连接，信号输入预处理模块对输入信号进行预先处理，消除杂音信号。
模拟滤波系统为max275滤波芯片构成的巴特沃兹滤波器进行滤波。
自动增益控制模块根据输入信号的强度，自动调节增益倍数，实现10-30dB的增益调整。
幅度采样模块由一个LM398峰值检测器构成峰值保持电路，并通过模数转换芯片，由接收端主控模块进行控制，实现信号幅度的采样，将采样信号反馈至接收端主控模块进行处理。
输电杆塔泄漏电流的测试模块包括AD采样模块，AD采样模块与电流/电压变换模块导线连接，电流/电压变换模块与直流升压变换模块导线连接，直流升压变换模块和电流/电压变换模块与输出端口导线连接，直流升压变换模块与泄漏电流测试主控模块导线连接，泄漏电流测试主控模块与显示模块导线连接，电源模块与直流升压变换模块导线连接。
输电杆塔泄漏电流的测试模块，首先由泄漏电流测试主控模块控制直流升压变换模块，对电源模块提供的输出电压进行升压，并通过输出端口将升压后的电压作用于测试品的E极，从而产生一个从E极到L极的电流。电流/电压变换模块将L极的电流变换成电压信号，并通过 AD采样模块将信号反馈给泄漏电流测试主控模块，泄漏电流测试主控模块计算出泄漏电流与接地电阻并将数据显示到显示模块上。
测试品是指实际的土壤环境， 其中E极为接地极，L级为被测物接入端，电流信号通过一个采样电阻R（采样）转换成电压信号U（采样），该信号被泄漏电流测试主控模块采接收，泄漏电流测试主控模块通过该电压，计算出泄漏电流I（回路电流）=U（采样）/R（采样）。通过计算L极的对地电压值与该泄漏电流的比值，得出接地电阻值R（接地）= U（L极电压）/I（回路电流）。
Claims (6)
1.一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，它包括功能切换开关，其特征在于：输电杆塔泄漏电流的测试模块与地网泄流通道的发射模块通过功能切换开关连接，地网泄流通道的发射模块与地网泄流通道的接收模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，其特征在于：输电杆塔泄漏电流的测试模块包括AD采样模块，AD采样模块与电流/电压变换模块导线连接，电流/电压变换模块与直流升压变换模块导线连接，直流升压变换模块和电流/电压变换模块与输出端口导线连接，直流升压变换模块与泄漏电流测试主控模块导线连接，泄漏电流测试主控模块与显示模块导线连接，电源模块与直流升压变换模块导线连接。
3.根据权利要求1所述的一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，其特征在于：地网泄流通道的发射模块包括环路电阻测量模块，环路电阻测量模块与发射端主控模块导线连接，发射端主控模块与数字信号发生器模块导线连接，数字信号发生器模块与信号功率放大模块导线连接，信号功率放大模块与信号输出模块导线连接。
4.根据权利要求3所述的一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，其特征在于：信号输出模块的反馈端与输出电压监测模块导线连接，输出电压监测模块与发射端主控模块导线连接。
5.根据权利要求1所述的一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，其特征在于：地网泄流通道的接收模块包括接收天线，接收天线与信号预处理模块导线连接，信号预处理模块与自动增益控制模块导线连接，自动增益控制模块与模拟滤波系统导线连接，模拟滤波系统与幅度采样模块导线连接。
6.根据权利要求5所述的一种输电杆塔泄漏电流及地网泄流通道的测试系统，其特征在于：幅度采样模块与接收端主控模块导线连接，接收端主控模块与自动增益控制模块导线连接。
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