CN107064649A - 测量杆塔接地电阻的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量杆塔接地电阻的方法和系统，其中，该方法包括：将手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E连接至杆塔的拉线，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至该杆塔的电压极，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至该杆塔的电流极；该手摇发电式接地电阻测量仪在完成上述连接后，获取该杆塔的接地电阻。采用上述技术方案，在不连接接地引线的情况下，实现了对杆塔的接地电阻的准确检测，进而解决了相关技术中不能有效测量自然接地杆塔的接地电阻的技术问题。

Description

测量杆塔接地电阻的方法和系统
技术领域
本发明涉及电力传输领域，具体而言，涉及一种测量杆塔接地电阻的方法和系统。
背景技术
在相关技术中，在电力系统中为了工作和安全的需要，常将电力系统及其电气设备的某些部分经导线与大地相连，这就是接地。
为了避免雷电的危害，避雷针、避雷线和避雷器等防雷设备都必须配以相应的接地装置以便把雷电流导入大地，这种接地称为防雷接地。流过防雷接地体的是时间很短(一般为数十微秒)的雷电流，其值有时可达数十至数百千安。接地电阻是电流经接地电极流入大地时，大地所呈现的电阻，是电压对电流的比值。
接地电阻主要有以下分类：
(1)工频接地电阻——主要是指交流电流经接地电极入地时所呈现的接地电阻，严格地说称工频接地电阻为工频接地阻抗，因为入地电流有一定的频率，因而有感抗成分。
(2)冲击接地电阻——主要是指雷电流经接地电极入地时所呈现的接地电阻，严格地说称冲击接地电阻为冲击接地阻抗，因为入地雷电流包含有高频，因而有较大的感抗成分。
(3)直流接地电阻——主要是指直流电流经直流接地电极入地时所呈现的接地电阻。
工频接地电阻和直流接地电阻除和大地的结构、土壤的电阻率有关外，还和接地体的几何尺寸和形状有关，以及和导体埋深、导体半径、导体材料有关等。同时不同电流注入点所呈现的工频接地电阻随地网面积的变化而显著变化。
冲击接地电阻除了以上影响因素外，还和流经接地体的冲击电流的幅值和波形有关、以及冲击电流流经接地体时在土壤中产生的火花区域有关。
当雷击输电线路杆塔或导地线时，瞬时雷电流将通过杆塔接地线流入大地，接地电阻越小，说明杆塔疏导雷电流能力越强，抗雷击性能越好。因此，杆塔接地电阻值的大小是线路防雷水平的重要参考。降低接地电阻将有效提升杆塔耐雷水平。
而在相关技术中，与本发明相关的技术主要是三极法测量接地电阻技术。三极法主要采用接地电阻测量仪(或称接地手摇发电式接地电阻测量仪)测接地电阻。
相关技术中，传统测量接地电阻的方法主要有使用钳表法、使用手摇发电式接地电阻测量仪的三极法(手摇发电式接地电阻测量仪，俗称“摇表”)等，但都主要是通过连接具有架空地线的杆塔的接地引下线来进行测量，对于没有架空地线、自然接地的杆塔，不能通过连接杆塔接地引下线的方式来进行测量工作。
针对相关技术中，不能有效测量自然接地杆塔的接地电阻的问题，目前还没有有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种测量杆塔接地电阻的方法和系统，以至少解决相关技术中不能有效测量自然接地杆塔的接地电阻的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种测量杆塔接地电阻的方法，包括：
将手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E连接至杆塔的拉线，将所述手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至所述杆塔的电压极，将所述手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至所述杆塔的电流极；
所述手摇发电式接地电阻测量仪在完成上述连接后，获取所述杆塔的接地电阻。
可选地，获取所述杆塔的接地电阻之后，在所述摇发电式接地电阻测量仪上显示所述接地电阻的测量值。
可选地，所述杆塔为自然接地杆塔，所述自然接地杆塔为没有架空地线，且自然接地的杆塔。
可选地，所述自然接地杆塔两侧均有拉线。
可选地，在所述自然接地杆塔两侧均设置有拉线的情况下，所述手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与两条拉线均连接。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种测量杆塔接地电阻的系统，其特征在于，包括：用于测量杆塔接地电阻的手摇发电式接地电阻测量仪，杆塔；其中：
所述手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与所述杆塔的拉线连接，所述手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至所述杆塔的电压极，所述手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至所述杆塔的电流极。
可选地，所述手摇发电式接地电阻测量仪，还用于显示所述接地电阻的测量值。
可选地，所述杆塔为自然接地杆塔，所述自然接地杆塔为没有架空地线，且自然接地的杆塔。
可选地，所述自然接地杆塔两侧均有拉线。
可选地，所述手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与所述自然接地杆塔两侧设置的拉线均连接。
在本发明实施例中，将手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E连接至杆塔的拉线，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至该杆塔的电压极，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至该杆塔的电流极；该手摇发电式接地电阻测量仪在完成上述连接后，获取该杆塔的接地电阻。采用上述技术方案，在不连接接地引线的情况下，实现了对杆塔的接地电阻的准确检测，进而解决了相关技术中不能有效测量自然接地杆塔的接地电阻的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的测量杆塔接地电阻的方法的流程图；
图2是根据相关技术中的三极法测接地电阻原理图；
图3是根据相关技术中的摇表测量接地电阻的接线方式示意图；
图4是根据相关技术中的三极法测量杆塔(有接地引下线)的接地电阻的示意图；
图5是根据本发明实施例中的利用杆塔拉线的三极法测量杆塔(自然接地)的接地电阻的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种测量杆塔接地电阻的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的测量杆塔接地电阻的方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S102，将手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E连接至杆塔的拉线，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至该杆塔的电压极，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至该杆塔的电流极；
步骤S104，该手摇发电式接地电阻测量仪在完成上述连接后，获取该杆塔的接地电阻。
通过上述步骤，将手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E连接至杆塔的拉线，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至该杆塔的电压极，将该手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至该杆塔的电流极；该手摇发电式接地电阻测量仪在完成上述连接后，获取该杆塔的接地电阻。在不连接接地引线的情况下，实现了对杆塔的接地电阻的准确检测，进而解决了相关技术中不能有效测量自然接地杆塔的接地电阻的技术问题。
可选地，获取该杆塔的接地电阻之后，在该摇发电式接地电阻测量仪上显示该接地电阻的测量值。
可选地，该杆塔为自然接地杆塔，该自然接地杆塔为没有架空地线，且自然接地的杆塔。
可选地，该自然接地杆塔两侧均有拉线。可选地，在该自然接地杆塔两侧均设置有拉线的情况下，该手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与两条拉线均连接。
以下结合本发明优选实施例进行详细说明。
本发明优选实施例中提出一种利用拉线测量自然接地杆塔的接地电阻的新方法。通过将摇表的接地端E连接至拉线，开展测量工作，从而来确定自然接地类杆塔的接地电阻值。
在介绍本申请文件中的技术方案之前，先描述三极法的原理及接线原理介绍如下：
接地电阻指当电流通过接地装置流向大地受到的阻碍作用。所谓接地电阻就是电力设备的接地体对接地体无穷远处的电压与接地电流之比，即:
需要说明的是，上述公式中Re—接地电阻(Ω)；Ie—接地电流(A)；Uj—接地体对接地体无穷远处的电压(V)。
影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率、接地体的尺寸形状及埋入深度、接地线与接地体的连接等。以每边长1m或1㎝的正方体的土壤电阻来表示的数值叫土壤电阻率ρ，其单位是Ω·m或Ω·㎝。
图2是根据相关技术中的三极法测接地电阻原理图，如图2所示，如图进行测量电极布置，其中电流从接地体流入，从电流极流出。
接地电阻测量仪采用手摇交流发电机作电源，一般有E、P、C三个端子或C1、C2、P1、P2四个端子两种，这些端子分别和所测的电流信号和电压信号相连，如图2所示。在被测接地电阻小于1Ω时，宜采用四端子接线仪。三极法中的摇表的地线端子E一般是连接到杆塔塔脚的接地引下线上，因此主要用于具有接地引下线的杆塔接地电阻的测量。
图3是根据相关技术中的摇表测量接地电阻的接线方式示意图，如图3所示，图3中左图是三极法测量方案，右图是四极法测量方案。
本发明中的技术方案，不再按照传统三极法中将摇表接地端E极引线连接到杆塔接地引下线的做法，而是将E极引线连接至杆塔裸露的拉线上，再进行测量工作。这样就解决了自然接地杆塔无法用三极法测接地电阻的难题，是一种用拉线测量自然接地杆塔的接地电阻的新方法。
图4是根据相关技术中的三极法测量杆塔(有接地引下线)的接地电阻的示意图，如图4所示，摇表的E极是连接到杆塔的接地极的。
图5是根据本发明实施例中的利用杆塔拉线的三极法测量杆塔(自然接地)的接地电阻的示意图，如图5所示，摇表的E极是连接至两个杆塔的拉线的。
为了进一步阐明本申请文件中的技术方案的有效性，以下记载具体实验过程：
选取某35kV输电线路的相邻两基杆塔进行接地电阻实测，其中一基(简称A塔)有避雷线，有接地引下线，另一基(简称B塔)无避雷线，为自然接地。两基杆塔相距较近，档距约为200米，两基杆塔基础附近的土质相似，均为粗糙粘土土质，地形地貌相似，均为山地地形，因此土壤电阻率类似，二者接地电阻值理应较为一致。
用传统三极法对A塔进行接地电阻测量，将摇表接地端E连接至接地引下线，读数测得地阻为9.3欧；用利用拉线的三极法对B塔进行接地电阻测量，将摇表接地端E连接至拉线，读数测得地阻为9.7欧，二者相比偏差约为4％。又使用相同方法，对另外若干线路进行对比性测量实验，结果显示，偏差度均在10％以内，说明该拉线法测量自然接地的方法是准确有效的。
由上述实施例和实验结果表明，本申请文件中的技术方案提出了一种能够测量自然接地类杆塔的接地电阻的新方法，解决了长期困扰一线运维人员的无法用三极法测量自然接地杆塔的接地电阻的难题。该方法原理清晰，操作简单，并且经实践验证，该方法准确有效，因此可以大规模应用推广。运维人员掌握了该方法技巧后，通过实践进行修正和改进，将有可能对该技术开展进一步完善工作。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种测量杆塔接地电阻的系统，该系统包括：用于测量杆塔接地电阻的手摇发电式接地电阻测量仪，杆塔；其中：
该手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与该杆塔的拉线连接，该手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至该杆塔的电压极，该手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至该杆塔的电流极。
可选地，该手摇发电式接地电阻测量仪，还用于显示该接地电阻的测量值。
可选地，该杆塔为自然接地杆塔，该自然接地杆塔为没有架空地线，且自然接地的杆塔。
可选地，该自然接地杆塔两侧均有拉线。
可选地，该手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与该自然接地杆塔两侧设置的拉线均连接。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测量杆塔接地电阻的方法，其特征在于，包括：
将手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E连接至杆塔的拉线，将所述手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至所述杆塔的电压极，将所述手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至所述杆塔的电流极；
所述手摇发电式接地电阻测量仪在完成上述连接后，获取所述杆塔的接地电阻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述杆塔的接地电阻之后，所述方法还包括：在所述摇发电式接地电阻测量仪上显示所述接地电阻的测量值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述杆塔为自然接地杆塔，所述自然接地杆塔为没有架空地线，且自然接地的杆塔。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述自然接地杆塔两侧均有拉线。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述自然接地杆塔两侧均设置有拉线的情况下，所述手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与两条拉线均连接。
6.一种测量杆塔接地电阻的系统，其特征在于，包括：用于测量杆塔接地电阻的手摇发电式接地电阻测量仪，杆塔；其中：
所述手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与所述杆塔的拉线连接，所述手摇发电式接地电阻测量仪的电压端子P连接至所述杆塔的电压极，所述手摇发电式接地电阻测量仪的电流端子C连接至所述杆塔的电流极。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述手摇发电式接地电阻测量仪，还用于显示所述接地电阻的测量值。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述杆塔为自然接地杆塔，所述自然接地杆塔为没有架空地线，且自然接地的杆塔。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述自然接地杆塔两侧均有拉线。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述手摇发电式接地电阻测量仪的地线端子E与所述自然接地杆塔两侧设置的拉线均连接。
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