CN204705676U - 一种大电流冲击阻抗测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大电流冲击阻抗测试系统，其特征在于：所述测试系统包括冲击电流发生电路、测试回路电路，冲击电流发生电路通过可控硅E控制测试回路电路工作，测试回路电路通过模数转换模块H与微处理器I连接，微处理器I通过数据线分别与冲击电流发生电路、测试回路电路连接。本实用新型不但有效解决传统小电流模拟设备接地阻抗测试方式存在通用性差、准确性低、有效性无法验证的不足，而且有效解决了现有大电流模拟设备笨重以及小电流测量冲击阻抗准确性低缺陷。

Description

一种大电流冲击阻抗测试系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统、气象防雷、大型厂矿企业接地装置的阻抗测试设备技术领域，具体涉及一种大电流冲击阻抗测试系统。

背景技术

电力系统、通讯系统接地装置的好坏直接关系到设备和人身的安全，特别是杆塔、发电厂、变电站的接地装置不但要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流的要求，目前试验用的各种测量接地电阻的方法及设备主要是测量工频接地电阻，长期的监测表明杆塔、发电厂、变电站的地装置接收最多的是雷电流，而雷电流是波头很陡，包含频率极其丰富的瞬时单脉冲冲击波，振幅频谱主要集中在1MHz以下，能量主要集中几千赫兹到几百千赫兹。从典型的雷电计算得到的数据可知，90%以上的雷电分布在频率为10多千赫兹以下，这说明只要防止10多千赫兹以下频率的雷电波侵入，就能把雷电波的能量削减90%以上，这对于防雷工程的设计具有指导意义。

传统的接地装置冲击接地阻抗测量主要是通过数学建模、冲击系数换算等理论计算方式存在通用性差、准确度低、有效性无法验证等缺陷。低电压、小电流测量方法不能反映雷电流的作用情况，而最能反映真实雷电流作用情况的大电流冲击，由于信号发生装置体积庞大，设备笨重，安全性能低的问题，非常不方便现场使用，实用性差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种大电流冲击阻抗测试系统，本实用新型不但有效解决传统小电流模拟设备接地阻抗测试方式存在通用性差、准确性低、有效性无法验证的不足，而且有效解决了现有大电流模拟设备笨重以及小电流测量冲击阻抗准确性低缺陷。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种大电流冲击阻抗测试系统，所述测试系统包括冲击电流发生电路、测试回路电路，冲击电流发生电路通过可控硅E控制测试回路电路工作，测试回路电路通过模数转换模块H与微处理器I连接，微处理器I通过数据线分别与冲击电流发生电路、测试回路电路连接。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述冲击电流发生电路包括24V电源A、升压模块B、高压开关D、保护电阻R1、电容器C，升压模块B、高压开关D、保护电阻R1、电容器C构成闭合回路，24V电源A为升压模块B提供工作电源。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述测试回路电路包括电容器C、可控硅E、限流电阻R2以及保护电阻R3，电容器C、可控硅E、限流电阻R2以及保护电阻R3构成闭合回路，保护电阻R3两侧并联有等效地网G，可控硅E与限流电阻R2之间设置有电流传感器F。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述冲击电流发生电路的升压模块B、高压开关D通过数据线与微处理器I，微处理器I通过数据线与可控硅E连接。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述测试回路电路的可控硅E、限流电阻R2之间电源线上设置有电流传感器F，电流传感器F、等效地网G分别通过数据线与录波模块连接，同时电流传感器F、等效地网G还分别通过数据线与模数转换模块H连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点：

本实用新型所设计的大电流冲击接地阻抗系统通过对接地装置施加较大的冲击电流，可达200A以上，并通过微处理器直接在冲击电流作用下接地装置的冲击接地阻抗，同时还能通过录波模块直接得出电流、电压波形图，能够较准确的反映雷电流的作用情况，实现精确、经济、安全的测量，而且本实用新型通过直流24V电源直接升压模拟，无需交流电为系统提供作业电源，本实用新型体积小、更便于携带。

附图说明

图1是本实用新型的主电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述测试系统包括冲击电流发生电路、测试回路电路，冲击电流发生电路通过可控硅E控制测试回路电路工作，测试回路电路通过模数转换模块H与微处理器I连接，微处理器I通过数据线分别与冲击电流发生电路、测试回路电路连接；所述冲击电流发生电路包括24V电源A、升压模块B、高压开关D、保护电阻R1、电容器C，升压模块B、高压开关D、保护电阻R1、电容器C构成闭合回路，24V电源A为升压模块B提供工作电源；所述测试回路电路包括电容器C、可控硅E、限流电阻R2以及保护电阻R3，电容器C、可控硅E、限流电阻R2以及保护电阻R3构成闭合回路，保护电阻R3两侧并联有等效地网G，可控硅E与限流电阻R2之间设置有电流传感器F。

所述冲击电流发生电路的升压模块B、高压开关D通过数据线与微处理器I，微处理器I通过数据线与可控硅E连接；所述测试回路电路的可控硅E、限流电阻R2之间电源线上设置有电流传感器F，电流传感器F、等效地网G分别通过数据线与录波模块连接，同时电流传感器F、等效地网G还分别通过数据线与模数转换模块H连接；

上述24V电源A采用24V、100AH电池，电容器C采用10KV、50uF电容，

模数转换模块H采用ADS805E A/D转换器，微处理器I采用ELANSC520-133芯片，保护电阻R1采用RX200、100W，限流电阻R2采用1000Ω、50W，保护电阻R3采用3KΩ、100W，录波模块采用示波器。

通过附图1简述本实用新型的工作过程：

升压模块B的输入端和24V电源A连接，升压模块B的输出经高压开关D和保护电阻R1对电容器C进行充电，可控硅E控制电容器C对测试回路放电，电流传感器F、限流电阻R2、等效地网G串联于电容器放电回路中，保护电阻R3与等效地网G并联，等效地网G冲击电压取样信号与模数转换器H连接，模数转换器H的输出与微处理器I连接，升压模块B、高压开关D、可控硅E与微处理器I连接，电流传感器F与录波模块连接，R2的一端与传感器F连接，R2的另一端与录波模块连接。

根据实际工程的需要，冲击电流发生电路的输出电压可调，最大输出电压为20000V，波头较陡的冲击电流波形如1us～5us/50us～80us；冲击电流发生电路采用24V电池供电，经升压模块B对电容器C充电，充电完毕后，控制可控硅E导通，电容器C对测试回路进行放电，在电容器C放电的同时，录波模块通过电流传感器F、等效地网G分别采集电流、电压的波形，模数转换器H同时经电流传感器F和等效电网G上分别取得电流、电压模拟信号并经模数转换器H转换成数字信号后送入微处理器I进行数据分析计算，并通过计算机软件计算出接地网的冲击接地阻抗。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种大电流冲击阻抗测试系统，其特征在于：所述测试系统包括冲击电流发生电路、测试回路电路，冲击电流发生电路通过可控硅E控制测试回路电路工作，测试回路电路通过模数转换模块H与微处理器I连接，微处理器I通过数据线分别与冲击电流发生电路、测试回路电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种大电流冲击阻抗测试系统，其特征在于：所述冲击电流发生电路包括24V电源A、升压模块B、高压开关D、保护电阻R1、电容器C，升压模块B、高压开关D、保护电阻R1、电容器C构成闭合回路，24V电源A为升压模块B提供工作电源。

3.根据权利要求1或2所述的一种大电流冲击阻抗测试系统，其特征在于：所述测试回路电路包括电容器C、可控硅E、限流电阻R2以及保护电阻R3，电容器C、可控硅E、限流电阻R2以及保护电阻R3构成闭合回路，保护电阻R3两侧并联有等效地网G，可控硅E与限流电阻R2之间设置有电流传感器F。

4.根据权利要求1或2所述的一种大电流冲击阻抗测试系统，其特征在于：所述冲击电流发生电路的升压模块B、高压开关D通过数据线与微处理器I，微处理器I通过数据线与可控硅E连接。

5.根据权利要求3所述的一种大电流冲击阻抗测试系统，其特征在于：所述测试回路电路的可控硅E、限流电阻R2之间电源线上设置有电流传感器F，电流传感器F、等效地网G分别通过数据线与录波模块连接，同时电流传感器F、等效地网G还分别通过数据线与模数转换模块H连接。