CN209471184U - 一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，包括上端开口的有机玻璃盒、铝板和接地体以及交流电流源，铝板采用两块，分别安装在有机玻璃盒左右两内侧壁处，有机玻璃盒中填充有土壤层，接地体竖直插接到土壤层中部，交流电流源一端通过绝缘铜线连接电流表，电流表另一端连接于接地体顶端，两块铝板均通过绝缘铜线连接在交流电流源另一端，接地体与其中一铝板间通过绝缘铜线连接有电压表。本实用新型的装置能够实现接地材料的接地体的接地电阻测量，结构简单，操作方便，测试容易，而且土壤层便于更换不同的土壤和接地体材料也便于更换，测试灵活性好，测试范围宽，接地材料与土壤接触电阻的测试设备成本大大降低。

Description

一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置

技术领域

本实用新型属于接地电阻测试设备技术领域，具体涉及一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置。

背景技术

电力系统运行经验表明雷击是造成输电线路跳闸的主要原因之一，国家电网公司已经将防雷列为输电线路“六防”之首，随着输电线路电压等级和输送容量的不断提高，对线路的耐雷水平提出了更高的要求。为了降低输电线路的雷击跳闸率，运维单位不惜在输电线路防雷方面增加了大量的资金投入，采取了降低杆塔接地电阻、减小避雷线保护角、安装线路避雷器、装设自动重合闸装置等一系列防雷措施，这些措施对输电线路防雷保护无疑都起到一定的作用。然而，“防雷在于接地”，良好的接地是电力系统安全可靠运行的根本保证，如果接地不良，避雷针、避雷器等防雷措施都无法有效发挥作用。

实际接地工程设计都是基于理想接触的，很少考虑接触电阻的影响，当施工单位在接地网敷设完成后，通常是采用回填夯实的方式来提高接地体与土壤之间的贴合度，但由于金属接地材料的弹性模量较大，而土壤呈不定形疏松形态，故接地体与土壤的接触是点接触而非完全接触，这就造成了接触电阻的存在。当土壤受冻胀、流变、沉降等外力作用时，接地体与土壤之间的空气间隙增大，最严重的情况是导致接地体与土壤大面积脱离。当接地网与土壤间的空气间隙增大时，接地网与土壤的接触电阻随之增加，另外，金属接地材料在土壤中的腐蚀也会造成接触电阻的增大。因此对接地电阻的裕度缺乏准确估计，在特殊土壤地区(如岩石地区、冻土区等)可能出现接地施工难以达到设计标准要求的情况。

一直以来国内外并没有文献提出接地体与土壤之间接触电阻的测量方法，因此，设计一种接地体接触电阻的测量装置，为接地体接触电阻的科学测量推算提供一种思路，对提高接地网设计水平和科学指导接地降阻工作都有一定的意义。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

本实用新型采取的技术方案为： 一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，包括上端开口的有机玻璃盒、铝板和接地体以及交流电流源，铝板采用两块，分别安装在有机玻璃盒左右两内侧壁处，有机玻璃盒中填充有土壤层，接地体竖直插接到土壤层中部，交流电流源一端通过绝缘铜线连接电流表，电流表另一端连接于接地体顶端，两块铝板均通过绝缘铜线连接在交流电流源另一端，接地体与其中一铝板间通过绝缘铜线连接有电压表。

优选的，上述接地体上端通过金属抱箍连接绝缘铜线。

优选的，上述接地体包括圆钢和石墨，直径为10mm~30mm。

优选的，上述铝板与有机玻璃盒侧面大小相等，通过绝缘胶水粘贴。

优选的，上述有机玻璃盒底部设置有盲孔，接地体下端插入盲孔。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的装置能够实现接地材料的接地体的接地电阻测量，结构简单，操作方便，测试容易，而且土壤层便于更换不同的土壤和接地体材料也便于更换，测试灵活性好，测试范围宽，接地材料与土壤接触电阻的测试设备成本大大降低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

1-交流电流源，2-电流表，3-电压表，4-土壤层，5-有机玻璃盒，6-铝板，7-接地体，8-金属抱箍。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1所示，一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，包括上端开口的有机玻璃盒5、铝板6和接地体7以及交流电流源1，铝板6采用两块，分别安装在有机玻璃盒5左右两内侧壁处，有机玻璃盒5中填充有土壤层4，接地体7竖直插接到土壤层4中部，交流电流源1一端通过绝缘铜线连接电流表2，电流表2另一端连接于接地体7顶端，两块铝板6均通过绝缘铜线连接在交流电流源1另一端，接地体7与其中一铝板6间通过绝缘铜线连接有电压表3，土壤层4能够覆盖接地体测试段，机玻璃盒5盒内长、宽、高分别为300mm×200mm×200mm，厚5mm。

优选的，上述接地体7上端通过金属抱箍8连接绝缘铜线。

优选的，上述接地体7包括圆钢和石墨，直径为10mm~30mm。

优选的，上述铝板6与有机玻璃盒5侧面大小相等，铝板长宽厚分别为200mm×200mm×2mm，通过绝缘胶水粘贴。

优选的，上述有机玻璃盒5底部设置有2mm深的盲孔，接地体7下端插入盲孔，能够起到定位作用，测试更精确。

具体实例：交流电流源1采用TDGC2-1接触调压器；电流表2为使用交流电流档位的UT51万用表；电压表3为使用交流电压档位的UT51万用表；在有机玻璃盒5里填充一定量的土壤层4，土壤需刚好埋没过接地体7，经过提前测量，土壤电阻率为260Ω•m；有机玻璃盒5采用聚甲基丙烯酸甲酯聚合而成，盒内空间的长、宽、高分别为300mm×200mm×200mm，盒体厚5mm，其底面中心处有一直径28mm，深2mm的圆孔；两块铝板6的尺寸均为200mm×200mm×2mm，使用绝缘胶水粘贴在有机玻璃盒200mm×200mm的两侧面上，这一过程需保证铝板与有机玻璃盒侧面间粘贴紧密；接地体7为一根直径28mm，长200mm的石墨基柔性接地体与一根直径28mm，长200mm的圆钢接地体；接地体顶端抱箍8为铜制抱箍。

装置的电路连接为从TDGC2-1接触调压器（交流电流源1）一端出发连接到充当电流表的UT51万用表（电流表2），万用表另一端连接到接地体顶端的抱箍8上。用导电胶分别将两根绝缘铜线一端铜芯部分粘贴于两块铝板6顶端处，两根绝缘铜线的另一端短接后连接到TDGC2-1接触调压器（交流电流源1）。充当电压表3的UT51 万用表一端连接在连接到接地体顶端的抱箍上，另一端绝缘铜线的铜芯通过导电胶粘贴在右侧铝板6顶端处。装置内填充一定量的土壤层4，达到刚好埋没过接地体。

测量步骤：

1) 线路的连接。按原理图连接好电路，并将电压表、电流表调至相应档位；

2) 测量读数。闭合电源开关，调整电流大小至适宜值，读取相应的电压、电流数据，适当增大、减小输入电流值，连续读取三次数据并记录入表格，断开电源开关；

所有步骤完成后，经过测量与推算，石墨基柔性接地体与土壤间单位面积的接触电阻大小为0.59Ω•m2，圆钢接地体与土壤间单位面积的接触电阻大小为1.33Ω•m2。经过仿真分析后验证实测的接触电阻与仿真结果误差为±6.5%，相差较小，因此判断通过本实用新型接地材料与土壤接触电阻的测量装置测量得到的接触电阻值真实有效。

本实用新型中，由于土壤类型与接地体材料可随意更换，因此可以灵活的测量与推算实际工程中土壤类型与所使用的接地材料间接触电阻大小，所以采用本实用新型可以为实际工程中接地电阻设计裕度提供一定的参考，对提高接地网设计水平和科学指导接地降阻工作都有一定的意义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式实例，本实用新型的保护范围并不局限于此。熟悉该技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。为此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，其特征在于：包括上端开口的有机玻璃盒（5）、铝板（6）和接地体（7）以及交流电流源（1），铝板（6）采用两块，分别安装在有机玻璃盒（5）左右两内侧壁处，有机玻璃盒（5）中填充有土壤层（4），接地体（7）竖直插接到土壤层（4）中部，交流电流源（1）一端通过绝缘铜线连接电流表（2），电流表（2）另一端连接于接地体（7）顶端，两块铝板（6）均通过绝缘铜线连接在交流电流源（1）另一端，接地体（7）与其中一铝板（6）间通过绝缘铜线连接有电压表（3）。

2.根据权利要求1所述的一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，其特征在于：接地体（7）上端通过金属抱箍（8）连接绝缘铜线。

3.根据权利要求1所述的一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，其特征在于：接地体（7）包括圆钢和石墨，直径为10mm~30mm。

4.根据权利要求1所述的一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，其特征在于：铝板（6）与有机玻璃盒（5）侧面大小相等，通过绝缘胶水粘贴。

5.根据权利要求1所述的一种接地材料与土壤接触电阻的测量装置，其特征在于：有机玻璃盒（5）底部设置有盲孔，接地体（7）下端插入盲孔。