CN112147542A - 电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置及方法 - Google Patents

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张瑜
张国林
俞明生
李焕友
汪毅
姚玉存
解志新
李锦�
李敏
谢京宁
丁震
张志强
杨慧
张家祎
左航
岳利国
孙卫国
刘晓峰
张晓琪
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Abstract

本发明提供一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置及方法，属于电网检维修作业安全技术领域。包括：辅助接地端子、电源模块、第一导线、第二导线及电流获取模块，辅助接地端子设置于接地端子附近，电源模块用于输出稳定电压，电源模块具有输出端子和输入端子。第一导线的一端连接输入端子，另一端用于连接接地端子。第二导线的一端连接输出端子，另一端连接于辅助接地端子。电流获取模块串联设置于第二导线上，用于获取回路电流值。将辅助接地端子埋设于待检测的接地线的接地端子附近，通过测定回路电流判断接地线是否挂接牢靠，判断是否存在其他接地线。从而有效的保证检维修作业人员安全，防止线路上带有接地线送电，酿成安全事故。

Description

电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置及方法
技术领域
本发明属于电网检维修作业安全技术领域，具体涉及一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置及方法。
背景技术
高压接地线是用于线路和变电施工，为防止临近带电体产生静电感应触电或误合闸时保证安全之用，一般地，由绝缘操作杆、导线夹、短路线、接地线、接地瑞子、汇流夹、接地夹等组成。
通常，接地线挂接要求接地端子埋设良好，接地夹、汇流夹挂接良好。目前，主要依靠操作人员经验判断接地线是否挂接良好，存在较大的主观性，容易出现接地不良而引发作业人员触电事故。现有技术中，例如，申请号为201920549166.7的中国发明专利提供了一种接地线挂接状态监测装置、接地线及接地线系统，包括主控制器、检测模块和通信模块，通过实时检测接地线的压紧信号，判断接地线挂接状态。但是，接地线挂接不良好的因素和节点较多，紧紧通过压紧信号不能得出接地线挂接良好的结论。而且，上述接地线挂接状态监测装置也无法判断线路上是否有其他接地线正常挂接。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，以解决现有技术中存在的无法判断接地线是否挂接良好的技术问题。
本发明还提供一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，以解决现有技术中存在的无法判断接地线是否挂接良好、无法判断线路上是否有接地线挂接的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一实施方式中，一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，用于检测包括接地端子及线路挂接端子在内的接地线的挂接状态，包括：
辅助接地端子，设置于所述接地端子附近；
电源模块，用于输出稳定电压；所述电源模块具有输出端子和输入端子；
第一导线，所述第一导线的一端连接所述输入端子，另一端用于连接所述接地端子；
第二导线，所述第二导线的一端连接所述输出端子，另一端连接于所述辅助接地端子；以及
电流获取模块，所述电流获取模块串联设置于所述第二导线上，用于获取回路电流值。
优选地，所述电流获取模块包括电流互感器及电流显示器，所述电流互感器设置于所述第二导线上，所述电流显示器电性连接所述电流互感器，用于显示所述电流互感器检测得到的电流值。
优选地，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置还包括故障报警模块，所述故障报警模块包括微处理器及警报器，所述微处理器电性连接所述电流互感器，用于获取所述电流互感器检测得到的电流值，所述警报器电性连接所述微处理器，用于根据所述电流值，发出报警信号。
优选地，所述电源模块包括串联连接的锂电池组、逆变器及调压器，所述锂电池组用于输出直流电压，所述逆变器用于将直流电压转变为交流电压，所述调压器用于将电压调高至目标电压。
优选地，所述电源模块还包括备用锂电池组及备自投组件，所述备自投组件用于切换使用所述锂电池组及所述备用锂电池组。
优选地，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置还包括接触器，所述接触器设置于所述第一导线或所述第二导线上，用于在瞬时电流过大时，切断电流回路。
又一实施方式中，一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，包括以下步骤：
a. 连接如上所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其中，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置包括辅助接地端子、电源模块、第一导线、第二导线及电流获取模块；
将所述辅助接地端子埋设于待检测的接地线的接地端子附近，将所述第一导线的一端连接于所述电源模块的输入端子，另一端连接于所述接地端子上；将所述第二导线的一端连接于所述电源模块的输出端子，另一端连接于所述辅助接地端子上，并于所述第二导线上串联所述电流获取模块；
b. 断开所述待检测的接地线的线路挂接端子与线路的连接，获得自阻抗电流I1；
c. 将所述待检测的接地线的线路挂接端子与线路的连接，获得接地电流I2；
d. 比较接地电流I2与自阻抗电流I1：
如果I2=I1，则判断为待检测的接地线未与线路可靠挂接，检查待检测的接地线的挂接状态；
如果I2>I1，则判断为待检测的接地线连接可靠，且线路上不存在其他接地线；
如果I2<<I1，则首先检查所述第一导线与待检测的接地线的接地端子是否可靠连接，检查所述第二导线与所述辅助接地端子是否可靠连接，若是，则判断为待检测的接地线连接可靠，且线路上存在其他接地线。
优选地，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法还包括以下步骤：
如果I2<<I1，且所述第一导线与待检测的接地线的接地端子可靠连接，所述第二导线与所述辅助接地端子可靠连接，则检查线路，并移除线路上的其他接地线，直至I2>I1。
优选地，所述辅助接地端子与待检测的接地线的接地端子的直线距离为0.1m-1.0m。
优选地，所述辅助接地端子为直径是16mm，长度是100cm的圆钢，且埋入地下的部分不小于60cm。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置及方法，有益效果是：设置辅助接地端子、电源模块、第一导线、第二导线及电流获取模块，将所述辅助接地端子埋设于待检测的接地线的接地端子附近，将所述第一导线的一端连接于所述电源模块的输入端子，另一端连接于所述接地端子上；将所述第二导线的一端连接于所述电源模块的输出端子，另一端连接于所述辅助接地端子上，并于所述第二导线上串联所述电流获取模块。当待检测的接地线挂接不牢靠或故障时，所述电源模块、所述第一导线、所述第二导线、所述辅助接地端子、待检测接地线的接地端子与大地构成串联回路，所述电流获取模块可读取此状态下的自阻抗电流I1。当线路上不存在其他接地线时，当待检测的接地线挂接牢靠，接地良好时，此时形成检测回路中的电阻变小，所述电流获取模块读取的检测电流I2变大，故而当I2>I1，则判断为待检测的接地线连接可靠，且线路上不存在其他接地线。而当待检测的接地线挂接牢靠，接地良好，但线路中存在其他的接地线时，此时其他接地线可以看做一个等效电阻，而此时待检测接地线的接地端子、辅助接地端子以及其他接地线的接地端子构成一个串联的检测回路，由于此时其他接地线的接地端子所构成的等效电阻无限大，故此时所述电流获取模块读取的检测电流I2远小于自阻抗电流I1，故而基于I2<<I1，且所述第一导线与待检测的接地线的接地端子可靠连接，所述第二导线与所述辅助接地端子可靠连接，判断为线路上存在其他接地线。上述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置及方法能够实时、快速地在线判断电网检维修作业过程中，接地线是否可靠接地，线路中是否存在其他接地线，从而有效的保证检维修作业人员安全，防止线路上带有接地线送电，酿成安全事故，极大提高了电力系统检修作业的安全。
附图说明
图1是电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置的电路图。
图2是电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置的控制原理框图。
图3是电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置的一使用状态图。
图4是电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置又一使用状态图。
图5是电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置又一使用状态图。
图中：电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10、待检测接地线20、待检测接地线的接地端子21、待检测接地线线路挂接端子22、其他接地线30、其他接地线的接地端子31、辅助接地端子100、电源模块200、输出端子201、输入端子202、锂电池组210、逆变器220、调压器230、备用锂电池组240、备自投组件250、第一导线300、第二导线400、电流获取模块500、电流互感器510、电流显示器520、故障报警模块600、微处理器610、警报器620、接触器700。
具体实施方式
以下结合本发明的附图，对本发明的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
请参看图1与图2，一具体实施方式中，一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10，用于检测包括接地端子21及线路挂接端子22在内的接地线20的挂接状态，包括：辅助接地端子100、电源模块200、第一导线300、第二导线400及电流获取模块500，所述辅助接地端子100设置于所述接地端子21附近，所述电源模块200用于输出稳定电压，所述电源模块200具有输出端子201和输入端子202。所述第一导线300的一端连接所述输入端子202，另一端用于连接所述接地端子21。所述第二导线400的一端连接所述输出端子201，另一端连接于所述辅助接地端子100。所述电流获取模块500串联设置于所述第二导线400上，用于获取回路电流值。
请一并参看图3到图5，设置辅助接地端子100、电源模块200、第一导线300、第二导线400及电流获取模块500，需检测判断检修线路的接地线是否被成功挂接，接地是否良好时，将所述辅助接地端子100埋设于待检测的接地线20的接地端子21附近，将所述第一导线300的一端连接于所述电源模块200的输入端子202，另一端连接于所述接地端子21上。将所述第二导线400的一端连接于所述电源模块200的输出端子201，另一端连接于所述辅助接地端子100上，并于所述第二导线400上串联所述电流获取模块500。当待检测的接地线20挂接不牢靠或故障时，所述电源模块200、所述第一导线300、所述第二导线400、所述辅助接地端子100、待检测接地线20的接地端子21与大地构成串联回路，所述电流获取模块500可读取此状态下的自阻抗电流I1。当线路上不存在其他接地线30时，当待检测的接地线挂接牢靠，接地良好时，此时，形成检测回路中的电阻变小，所述电流获取模块500读取的检测电流I2变大，故而当I2>I1，则判断为待检测的接地线20连接可靠，且线路上不存在其他接地线30。而当待检测的接地线20挂接牢靠，接地良好，但线路中存在其他接地线30时，此时其他接地线30可以看做一个等效电阻，而此时待检测接地线20的接地端子21、辅助接地端子100以及其他接地线30的接地端子31构成一个串联的检测回路，由于此时其他接地线的接地端子所构成的等效电阻无限大，故此时所述电流获取模块500读取的检测电流I2远小于自阻抗电流I1，故而基于I2<<I1，且所述第一导线300与待检测的接地线20的接地端子21可靠连接，所述第二导线400与所述辅助接地端子100可靠连接，判断为线路上存在其他接地线30。上述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10能够实时、快速地在线判断电网检维修作业过程中，接地线20是否可靠接地，线路中是否存在其他接地线30，从而有效的保证检维修作业人员安全，防止线路上带有接地线送电，酿成安全事故，极大提高了电力系统检修作业的安全。
一具体实施例中，所述电流获取模块500包括电流互感器510及电流显示器520，所述电流互感器510设置于所述第二导线400上，所述电流显示器520电性连接所述电流互感器510，用于显示所述电流互感器510检测得到的电流值。所述电流互感器510检测通过所述第二导线400的电流，并将电流显示在所述电流显示器520上，便于检测人员观察。
作为优选，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10还包括故障报警模块600，所述故障报警模块600包括微处理器610及警报器620，所述微处理器610电性连接所述电流互感器510，用于获取所述电流互感器510检测得到的电流值，所述警报器620电性连接所述微处理器610，用于根据所述电流值，发出报警信号。例如，所述微处理器610为单片机，所述警报器620可以是蜂鸣器、声光报警器、警报灯中的一种或几种。当检测到接地线故障时（待检测的接地线20未可靠接地或线路上存在其他接地线30），所述微处理器610根据实时电流值，触发所述警报器620发出报警信号，提请作业人员消除故障，注意安全。
在一具体实施例中，所述电源模块200包括串联连接的锂电池组210、逆变器220及调压器230，所述锂电池组210用于输出直流电压，所述逆变器220用于将直流电压转变为交流电压，所述调压器230用于将电压调高至目标电压。将所述锂电池组210输出的直流电转变为交流电，并将电压调高至目标电压（例如，将电压调高至220V），以模拟线路检维修现场实际状态，降低安全风险。
进一步地，所述电源模块200还包括备用锂电池组240及备自投组件250，所述备自投组件250用于切换使用所述锂电池组210及所述备用锂电池组240，以保证所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10在户外，能够较长时间稳定、不间断运行。
一实施例中，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10还包括接触器700，所述接触器700设置于所述第一导线300或所述第二导线400上，用于在瞬时电流过大时，切断电流回路，以防止检维修线路忽然送电，导致瞬时电流过大，造成仪器损坏。
请一并参看图3、图4、图5，又一实施方式中，一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，包括以下步骤：
a. 连接如上所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10，其中，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置包括辅助接地端子100、电源模块200、第一导线300、第二导线400及电流获取模块500；
将所述辅助接地端子100埋设于待检测的接地线的接地端子21附近，将所述第一导线300的一端连接于所述电源模块200的输入端子202，另一端连接于所述接地端子21上。将所述第二导线400的一端连接于所述电源模块200的输出端子201，另一端连接于所述辅助接地端子100上，并于所述第二导线400上串联所述电流获取模块500。
b. 断开所述待检测的接地线的线路挂接端子22与线路的连接，获得自阻抗电流I1；
c. 将所述待检测的接地线的线路挂接端子22与线路的连接，获得接地电流I2；
d. 比较接地电流I2与自阻抗电流I1：
如果I2=I1，则判断为待检测的接地线20未与线路可靠挂接，检查待检测的接地线20的挂接状态；
如果I2>I1，则判断为待检测的接地线20连接可靠，且线路上不存在其他接地线；
如果I2<<I1，则首先检查所述第一导线300与待检测的接地线的接地端子21是否可靠连接，检查所述第二导线400与所述辅助接地端子100是否可靠连接，若是，则判断为待检测的接地线20连接可靠，且线路上存在其他接地线30。
优选地，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法还包括以下步骤：
如果I2<<I1，且所述第一导线300与待检测的接地线的接地端子21可靠连接，所述第二导线400与所述辅助接地端子100可靠连接，则检查线路，并移除线路上的其他接地线30，直至I2>I1。
上述电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法的原理参见对电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置10的论述，此处不再赘述。
一具体实施例中，所述辅助接地端子100与待检测的接地线20的接地端子21的直线距离为0.1m-1.0m，防止直线距离过大，导致回路电阻过大，检测回路无法测量得到电流。同时，防止距离过小，导致回路短路，损坏设备。
进一步地，所述辅助接地端子100为直径是16mm，长度是100cm的圆钢，且埋入地下的部分不小于60cm。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，用于检测包括接地端子及线路挂接端子在内的接地线的挂接状态，其特征在于，包括：
辅助接地端子，设置于所述接地端子附近；
电源模块，用于输出稳定电压；所述电源模块具有输出端子和输入端子；
第一导线，所述第一导线的一端连接所述输入端子，另一端用于连接所述接地端子；
第二导线，所述第二导线的一端连接所述输出端子，另一端连接于所述辅助接地端子；以及
电流获取模块，所述电流获取模块串联设置于所述第二导线上，用于获取回路电流值。
2.如权利要求1所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其特征在于，所述电流获取模块包括电流互感器及电流显示器，所述电流互感器设置于所述第二导线上，所述电流显示器电性连接所述电流互感器，用于显示所述电流互感器检测得到的电流值。
3.如权利要求2所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其特征在于，还包括故障报警模块，所述故障报警模块包括微处理器及警报器，所述微处理器电性连接所述电流互感器，用于获取所述电流互感器检测得到的电流值，所述警报器电性连接所述微处理器，用于根据所述电流值，发出报警信号。
4.如权利要求1所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其特征在于，所述电源模块包括串联连接的锂电池组、逆变器及调压器，所述锂电池组用于输出直流电压，所述逆变器用于将直流电压转变为交流电压，所述调压器用于将电压调高至目标电压。
5.如权利要求4所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其特征在于，所述电源模块还包括备用锂电池组及备自投组件，所述备自投组件用于切换使用所述锂电池组及所述备用锂电池组。
6.如权利要求1所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其特征在于，还包括接触器，所述接触器设置于所述第一导线或所述第二导线上，用于在瞬时电流过大时，切断电流回路。
7.一种电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
a. 连接如权利要求1-6中任意一项所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置，其中，所述电网检修作业接地线挂接状态在线检测装置包括辅助接地端子、电源模块、第一导线、第二导线及电流获取模块；
将所述辅助接地端子埋设于待检测的接地线的接地端子附近，将所述第一导线的一端连接于所述电源模块的输入端子，另一端连接于所述接地端子上；将所述第二导线的一端连接于所述电源模块的输出端子，另一端连接于所述辅助接地端子上，并于所述第二导线上串联所述电流获取模块；
b. 断开所述待检测的接地线的线路挂接端子与线路的连接，获得自阻抗电流I1；
c. 将所述待检测的接地线的线路挂接端子与线路的连接，获得接地电流I2；
d. 比较接地电流I2与自阻抗电流I1：
如果I2=I1，则判断为待检测的接地线未与线路可靠挂接，检查待检测的接地线的挂接状态；
如果I2>I1，则判断为待检测的接地线连接可靠，且线路上不存在其他接地线；
如果I2<<I1，则首先检查所述第一导线与待检测的接地线的接地端子是否可靠连接，检查所述第二导线与所述辅助接地端子是否可靠连接，若是，则判断为待检测的接地线连接可靠，且线路上存在其他接地线。
8.如权利要求7所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
如果I2<<I1，且所述第一导线与待检测的接地线的接地端子可靠连接，所述第二导线与所述辅助接地端子可靠连接，则检查线路，并移除线路上的其他接地线，直至I2>I1。
9.如权利要求7所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，其特征在于，所述辅助接地端子与待检测的接地线的接地端子的直线距离为0.1m-1.0m。
10.如权利要求7所述的电网检修作业接地线挂接状态在线检测方法，其特征在于，所述辅助接地端子为直径是16mm，长度是100cm的圆钢，且埋入地下的部分不小于60cm。
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