RU95857U1

RU95857U1 - EQUIPMENT FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF THE EARTHING DEVICE

Info

Publication number: RU95857U1
Application number: RU2010108000/22U
Authority: RU
Inventors: Василий Андреевич Кандаев; Ксения Васильевна Авдеева; Анастасия Олеговна Сырецкая
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-07-10

Abstract

Аппаратура для определения технического состояния заземляющего устройства, содержащая задающий генератор, токовый и потенциальный электроды, цифровой регистратор с блоками микроконтроллера, АЦП, клавиатуры, индикации, хранения данных, передачи данных, согласующего устройства, датчики напряженности электрического и магнитного поля, измеритель тока, отличающаяся тем, что добавлен второй датчик напряженности магнитного поля и устройство сравнения, к входам которого подключены оба датчика магнитного поля, а выход связан с микроконтроллером регистратора. Equipment for determining the technical condition of the grounding device, containing a master oscillator, current and potential electrodes, a digital recorder with blocks of a microcontroller, ADC, keyboard, indication, data storage, data transfer, a matching device, electric and magnetic field strength sensors, a current meter, characterized in that a second magnetic field sensor and a comparison device are added, to the inputs of which both magnetic field sensors are connected, and the output is connected to the microcontrol rum registrar.

Description

Полезная модель относится к области электрических измерений и может быть использована для оценки состояния заземляющих устройств электроустановок.The utility model relates to the field of electrical measurements and can be used to assess the state of the grounding devices of electrical installations.

Известно устройство для диагностики подземных проводящих объектов, содержащее задающий генератор, регистратор, датчик в виде индукционного преобразователя и токовый электрод, потенциальные электроды и измеритель напряжений, при этом измеритель напряжений введен в регистратор [1].A device for diagnosing underground conductive objects, containing a master oscillator, a recorder, a sensor in the form of an induction transducer and a current electrode, potential electrodes and a voltage meter, while the voltage meter is introduced into the recorder [1].

При наложении на контур заземления переменного тока от задающего генератора вокруг элементов (горизонтальных полос и заземляющих спусков) контура заземления образуется переменное магнитное поле, созданное этим током. Регистратором определяется величина напряженности этого переменного магнитного поля над поверхностью земли по трассе сооружения при наведении в нем электродвижущей силы (э.д.с). Изменение значения наводимой э.д.с. пропорционально изменению магнитного поля. При перемещении датчика параллельно поверхности земли по изменению напряженности магнитного поля делается вывод о трассе элементов заземляющего устройства и его связях с электрооборудованием.When an alternating current is applied to the ground loop from the master oscillator, an alternating magnetic field created by this current is generated around the elements (horizontal stripes and grounding slopes) of the ground loop. The registrar determines the magnitude of the intensity of this alternating magnetic field above the earth’s surface along the construction path when the electromotive force (emf) is induced in it. Change in the value of the induced emf in proportion to the change in the magnetic field. When moving the sensor parallel to the surface of the earth by changing the magnetic field, a conclusion is drawn about the path of the elements of the grounding device and its connections with electrical equipment.

Устройство позволяет определять местонахождение элементов контура заземления (горизонтальных полос и заземляющих спусков) и участок возможного повреждения заземляющих спусков.The device allows you to determine the location of the elements of the ground loop (horizontal stripes and grounding slopes) and the area of possible damage to grounding slopes.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для диагностирования заземляющего устройства, содержащее задающий генератор, регистратор, индикатор, токовый и потенциальный электроды, измеритель напряжений, введенный в регистратор, датчики напряженности электрического и магнитного полей [2].The closest in technical essence is a device for diagnosing a grounding device containing a master oscillator, a recorder, an indicator, a current and potential electrodes, a voltage meter inserted into the recorder, electric and magnetic field strength sensors [2].

Недостаток известных устройств заключается в том, что при поиске трассы используется один датчик магнитного поля, что не позволяет определять направление движения к трассе.A disadvantage of the known devices is that when searching for a route, one magnetic field sensor is used, which does not allow to determine the direction of movement to the route.

Цель полезной модели - получить возможность определять направление движения к трассе прокладки горизонтального элемента заземляющего устройства.The purpose of the utility model is to be able to determine the direction of movement to the route of laying the horizontal element of the grounding device.

Для устранения указанного недостатка в известное устройство, содержащее задающий генератор, цифровой регистратор, токовый и потенциальный электроды и измеритель напряжений, введенный в регистратор, датчики напряженности электрического и магнитного полей, добавлен второй датчик магнитного поля и устройство сравнения.To eliminate this drawback, a second magnetic field sensor and a comparison device are added to the known device comprising a master oscillator, a digital recorder, current and potential electrodes, and a voltage meter inserted into the recorder, electric and magnetic field strength sensors, and a comparison device.

Поскольку датчики находятся на известном расстоянии друг от друга (например, 0,5 м), в процессе измерения фиксируются одновременно два значения напряженности магнитного поля, производится их сравнение с последующим установлением направления расположения элемента заземляющего устройства и вывода этой информации оператору.Since the sensors are located at a known distance from each other (for example, 0.5 m), two values of the magnetic field strength are recorded simultaneously during the measurement, they are compared with the subsequent determination of the direction of the location of the element of the grounding device and the output of this information to the operator.

Данное усовершенствование позволяет сократить количество измерений по определению трассы заземляющего устройства, тем самым уменьшая временные и трудовые затраты.This improvement reduces the number of measurements to determine the path of the grounding device, thereby reducing time and labor costs.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства.Figure 1 shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит задающий генератор переменного тока 1, выносной токовый электрод 2, цифровой регистратор 3, датчик напряженности электрического поля 4, измеритель тока 5, датчики напряженности магнитного поля 6 и 7, блок сравнения 8 и потенциальный электрод 9.The device comprises a master alternating current generator 1, a remote current electrode 2, a digital recorder 3, an electric field strength sensor 4, a current meter 5, magnetic field strength sensors 6 and 7, a comparison unit 8 and a potential electrode 9.

При подключении задающего генератора переменного тока одним выводом к заземляющему устройству 10, а другим к выносному токовому электроду 2, ток от генератора проходит по цепи, образованной элементами заземляющего устройства 10 и выносным токовым электродом 2. При этом вокруг элементов заземляющего устройства образуется переменное магнитное поле, созданное этим током. Датчиками напряженности магнитного 6 и 7 поля определяется величина напряженности переменного магнитного поля над поверхностью земли перпендикулярно трассе сооружения, в блоке сравнения 8 производится определение направления движения к элементу заземляющего устройства, вместе со значениями напряженности оно передается в цифровой регистратор 3. При перемещении датчика параллельно поверхности земли по изменению напряженности магнитного поля делается вывод о трассе элементов заземляющего устройства и его связях с электрооборудованием. Токами, стекающими с элементов заземляющего устройства, на поверхности земли создается потенциал, величина которого максимальна над элементами заземляющего устройства. Значительное приращение потенциала приводит к скачку напряженности электрического поля. Величина напряженности электрического поля поверхности земли определяется датчиком 4, ее значение передается в регистратор 3. Измеритель тока 5, потенциальный электрод 9, а также генератор 1 и токовый электрод 2 позволяют определять сопротивление растеканию заземляющего устройства по методу амперметра - вольтметра.When connecting the master alternating current generator with one output to the grounding device 10, and the other to the remote current electrode 2, the current from the generator passes through the circuit formed by the elements of the grounding device 10 and the remote current electrode 2. At the same time, an alternating magnetic field is formed around the elements of the grounding device, created by this current. Sensors of magnetic field strengths 6 and 7 determine the magnitude of the intensity of an alternating magnetic field above the ground perpendicular to the construction path, in block 8 compares the direction of movement to the element of the grounding device, along with the strength values it is transmitted to the digital recorder 3. When the sensor is moved parallel to the surface of the earth by changing the magnetic field strength, a conclusion is drawn about the path of the elements of the grounding device and its connections with electrical equipment m By currents flowing from the elements of the grounding device, a potential is created on the earth's surface, the value of which is maximum over the elements of the grounding device. A significant increase in potential leads to a jump in the electric field strength. The magnitude of the electric field of the earth's surface is determined by the sensor 4, its value is transmitted to the recorder 3. A current meter 5, potential electrode 9, as well as a generator 1 and current electrode 2 make it possible to determine the spreading resistance of the grounding device by the method of an ammeter - voltmeter.

На фиг.2 изображена цифрового регистратора 3.Figure 2 shows a digital recorder 3.

Цифровой регистратор содержит блоки: микроконтроллер 11, АЦП 12, согласующее устройство 13, блоки клавиатуры 14, индикации 15, блок хранения данных 16 и блок передачи данных 17, последовательный интерфейс 19.The digital recorder contains the following blocks: microcontroller 11, ADC 12, matching device 13, keyboard blocks 14, indications 15, data storage unit 16 and data transmission unit 17, serial interface 19.

АЦП 12, встроенный в микроконтроллер 11, принимает сигнал 18 от датчиков 4, 6, 7 и измерителя тока 5 после усиления и согласования в согласующем устройстве 13. С блока клавиатуры 14 производится ввод данных пользователя, на блок индикации 15 выводятся результаты измерений и информация для пользователя, результаты измерений записываются в блок хранения 16, блок передачи данных 17 производит побитную передачу выбранной серии измерений на ПК через интерфейс 19.The ADC 12, built into the microcontroller 11, receives the signal 18 from the sensors 4, 6, 7 and the current meter 5 after amplification and coordination in the matching device 13. From the keyboard unit 14, user data is entered, the display unit 15 displays the measurement results and information for user, the measurement results are recorded in the storage unit 16, the data transfer unit 17 performs a bitwise transfer of the selected series of measurements to a PC via interface 19.

Микроконтроллер 11 обеспечивает формирование управляющих сигналов, считывание состояния клавиатуры 12, вывод результатов на индикатор 13, обработку и цифровую фильтрацию измерительного сигнала, выполнение необходимых расчетов, запись данных в блок хранения, подготовку данных к передаче в персональный компьютер и ее инициализацию.The microcontroller 11 provides the formation of control signals, reading the status of the keyboard 12, outputting the results to the indicator 13, processing and digital filtering of the measuring signal, performing the necessary calculations, writing data to the storage unit, preparing data for transfer to a personal computer and initializing it.

Таким образом, предлагаемое устройство производит измерения по определению технического состояния заземляющих устройств, автоматически вычисляет параметры заземляющих устройств, производит передачу данных на ПК, кроме того, производит поиск трассы с помощью одновременных измерений напряженности магнитного поля двумя датчиками, что позволяет сократить количество измерений по поиску трассы, следовательно, существенно сократить временно-трудовые затраты.Thus, the proposed device takes measurements to determine the technical condition of grounding devices, automatically calculates the parameters of grounding devices, transfers data to a PC, in addition, searches for a route using simultaneous measurements of magnetic field strength with two sensors, which reduces the number of measurements for finding a route therefore, significantly reduce time and labor costs.

Источники информации:Information sources:

1. Пат. 50316 РФ, МПК⁷ G01R 31/00, Н01R 4/66. Устройство для диагностики подземных проводящих объектов /Борисов Р.К., Колиушко Г.М.1. Pat. 50316 RF, IPC ⁷ G01R 31/00, H01R 4/66. Device for diagnosing underground conductive objects / Borisov R.K., Koliushko G.M.

2. Пат. 84129 РФ, МПК⁷ G01R 31/00. Устройство для диагностирования заземляющего устройства /Котельников А.В., Кандаев В.А., Авдеева К.В.2. Pat. 84129 RF, IPC ⁷ G01R 31/00. A device for diagnosing a grounding device / Kotelnikov A.V., Kandaev V.A., Avdeeva K.V.

Claims

Equipment for determining the technical condition of the grounding device, containing a master oscillator, current and potential electrodes, a digital recorder with blocks of a microcontroller, ADC, keyboard, indication, data storage, data transfer, a matching device, electric and magnetic field strength sensors, a current meter, characterized in that a second sensor of the magnetic field strength and a comparison device are added, to the inputs of which both magnetic field sensors are connected, and the output is connected to the microcontrol rum registrar.