CN203299282U - 一种接地阻抗测试仪 - Google Patents

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马家平
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Wuhan Hao Ming Power Technology Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型提供了一种接地阻抗测试仪，由显示单元、异频恒流电源、电流测量电路、电压测量电路、A/D转换器以及带有通讯接口和存储器接口的中央处理器组成，异频恒流电源与电流测量电路连接，电流测量电路与电压测量电路通过A/D转换器连接中央处理器，显示单元与中央处理器连接，本实用新型采用45Hz和55Hz两种频率进行测量，再计算出50Hz下的等效阻抗，测量的精度高，准确性和等效性好；采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得本实用新型具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠；并且采用存储量可以存储海量测量数据，自带微型打印机可现场打印测量结果，具有体积小、重量轻，方便携带特点，现场工作时布线劳动量小。

Description

一种接地阻抗测试仪
技术领域
本实用新型涉一种接地阻抗测试仪。
背景技术
工频接地阻抗，是指接地装置对远方电位零点间的电位差与通过接地装置流入地中的工频电流的比值。在对接地装置进行测量时，由于受不平衡零序电流以及射频等各种干扰，使得测试结果产生很大的误差，特别是大型接地网的接地阻抗一般很小（一般在0.5Ω以下），干扰带来的相对误差更大。为了降低现场干扰的影响，目前采用的方法主要有两种，一种是增大测试电流，一种是使用异频法。第一种方法是通过加大测试电流来加大信号电压和信号电流，从而提高信噪比，减小测量误差，这种方法由于采用了很大的测试电流，根据DL/T475-2006标准推荐，测试电流不宜小于50A，因此使得设备非常笨重，且布线劳动强度很大，耗时耗力，而且由于主要干扰与信号同频，无法从根本上消除干扰的影响；异频法则是通过改变测试电流的频率来避开工频干扰，由于信号频率与干扰频率不同，就可以通过滤波器来滤除干扰的影响，从而提高测量精度，异频法由于采用的测试电流较小，因此设备小巧，布线劳动强度也大大减轻，异频法测试已被国内外专家广泛接受和采用。
但是由于工频接地阻抗是指接地装置在工频电流下呈现出的阻抗，而异频法采用的测试电流频率是改变后测试电流的频率，测试电流不是工频电流，因此测得的数值就会与工频电流下测得的值有偏差。理论和实践表明产生偏差的原因是由于接地装置的接地阻抗是复数阻抗，不仅包含电阻性分量，还含有与频率有关的电感性和电容性分量，因此采用的测试频率与工频相差愈远则等效性愈差，即测量误差越大。为了保证测试的准确性，测试频率与工频不能相差太远，且测试电流的波形应为正弦波，早在70年代，美国、日本等国就规定了测试频率与工频之差不能超过10Hz，而中国国家标准GB/T17949.1-2000要求测试电流频率应该尽量接近工频，行业标准DL/T475-2006规定了测试电流频率宜在40～60Hz之间。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺陷和问题，本实用新型实施例的目的是提供适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、转移电位、场区地表电位梯度等工频特性参数以及土壤电阻率的一种接地阻抗测试仪。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种接地阻抗测试仪，由显示单元、异频恒流电源、电流测量电路、电压测量电路、A/D转换器以及带有通讯接口和存储器接口的中央处理器组成，异频恒流电源与电流测量电路连接，电流测量电路与电压测量电路通过A/D转换器连接中央处理器，显示单元与中央处理器连接。
所述技术方案中，电流测量电路为电流放大器与滤波器连接组成。
所述技术方案中，电压测量电路为电压放大器与滤波器连接组成。
进一步的技术方案，还包括连接在中央处理器上存储器接口的存储器。
进一步的技术方案，还包括连接在中央处理器上通讯接口的微型打印机。
进一步的技术方案，还包括连接在中央处理器上通讯接口的GPS定位模块。
本实用新型采用45Hz和55Hz两种频率进行测量，再计算出50Hz下的等效阻抗，测量的精度高，准确性和等效性好；采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得本实用新型具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠；并且采用存储量可以存储海量测量数据，自带微型打印机可现场打印测量结果，具有体积小、重量轻，方便携带特点，现场工作时布线劳动量小。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的实施例，根据图1所示，一种接地阻抗测试仪，由显示单元、异频恒流电源、电流测量电路、电压测量电路、A/D转换器以及带有通讯接口和存储器接口的中央处理器组成，电流测量电路为电流放大器与滤波器连接组成，异频恒流电源与电流测量电路连接，电压测量电路为电压放大器与滤波器连接组成，电流测量电路与电压测量电路通过A/D转换器连接中央处理器，显示单元与中央处理器连接，所述显示单元为液晶屏，中央处理器上存储器接口连接存储器，中央处理器上通讯接口的微型打印机与GPS定位模块。
异频恒流电源可输出频率为45Hz或55Hz的正弦波测试电流，所输出频率受中央处理器控制，异频恒流电源通过C1、C2两个输出端子；电压测量电路连接P1、P2两个输入端子，电压放大器为一个高输入阻抗放大器，电压放大器将P1、P2两端的电压放大后送给滤波器与滤波器连接组成；电流放大器将从异频恒流电源的电流互感器中取得的电流信号进行放大后送给滤波器，电流测量电路与电压测量电路的滤波器用于滤除干扰信号，只允许45Hz和55Hz信号通过；A/D转换器用于将经过滤后的电流测量电路的电流信号和电压测量电路的电压信号转换为数字信号，传输到中央处理器进行分析处理。
本实用新型通过测量接地装置的电位升高与流入接地装置的电流之比来测量接地阻抗，在使用时，C1为电源输出端1，进行接地阻抗测量时接被测接地装置；C2为电源输出端2，进行接地阻抗测量时通过电流线连接到电流极；P1为电压输入端1，进行接地阻抗测量时接被测接地装置；P2为电压输入端2，进行接地阻抗测量时通过电压线连接到电位极。启动接地阻抗测量后，首先开启异频电源使输出频率为45Hz的电流，待电流稳定之后，中央处理器通过A/D转换器取得电压和电流波形数据，进行数字滤波后计算出电压V45和电流I45及其相位差,再进一步计算出阻抗Z45、电阻分量R45和电抗分量X45；然后，切换异频电源的输出频率为55Hz，经过同样的步骤后可计算出阻抗Z55、电阻分量R55和电抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作为工频接地阻抗Z50，本实用新型阻抗测量时，测量的是两电压输入端P1、P2之间的电压与电源输出电流之比；最后，关闭异频电源，通过液晶屏显示测量结果。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种接地阻抗测试仪，其特征在于：由显示单元、异频恒流电源、电流测量电路、电压测量电路、A/D转换器以及带有通讯接口和存储器接口的中央处理器组成，异频恒流电源与电流测量电路连接，电流测量电路与电压测量电路通过A/D转换器连接中央处理器，显示单元与中央处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种接地阻抗测试仪，其特征在于：所述电流测量电路为电流放大器与滤波器连接组成。
3.根据权利要求1所述的一种接地阻抗测试仪，其特征在于：所述电压测量电路为电压放大器与滤波器连接组成。
4.根据权利要求1所述的一种接地阻抗测试仪，其特征在于：还包括连接在中央处理器上存储器接口的存储器。
5.根据权利要求4所述的一种接地阻抗测试仪，其特征在于：还包括连接在中央处理器上通讯接口的微型打印机。
6.根据权利要求5所述的一种接地阻抗测试仪，其特征在于：还包括连接在中央处理器上通讯接口的GPS定位模块。
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