專利名稱：可移動(dòng)式?jīng)_擊接地電阻的測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于過電壓防護(hù)性能的試驗(yàn)裝置，特別涉及一種可移動(dòng)式的桿塔或地網(wǎng)等不同接地體的沖擊接地電阻的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
隨著超特高壓輸配電技術(shù)的發(fā)展，對(duì)雷電過電壓防護(hù)的要求越來越高，接地電阻是衡量桿塔、地網(wǎng)等過電壓防護(hù)性能的中要指標(biāo)之一。傳統(tǒng)的接地電阻的測(cè)量大致有以下幾種方法1)大多采用工頻電源進(jìn)行測(cè)量；2)在理論分析基礎(chǔ)上，建立土壤仿真計(jì)算模型，通過偏微分方程或差分方程，求解計(jì)算接地裝置的沖擊接地電阻；3)利用測(cè)得的工頻接地電阻乘以沖擊系數(shù)，求得沖擊接地電阻；4)進(jìn)行模擬試驗(yàn)，但試驗(yàn)采用的接地裝置尺寸小，無法真實(shí)模擬土壤的實(shí)際情況；5)專利200910063596. 9公開了一種沖擊電阻的測(cè)量方法及其儀器，但沖擊電流的幅值只有80-1OOA。上述幾種測(cè)量方法均存在缺陷1)低壓的工頻電源接地電阻測(cè)量方法無法表征土壤沖擊電流作用下的實(shí)際阻抗， 且接地電阻測(cè)量的電流幅值很小，最大在幾個(gè)安培數(shù)量級(jí)；2)模擬計(jì)算和實(shí)際差異較大；3)沖擊電流測(cè)量的電流幅值不大，無法真實(shí)表征實(shí)際雷擊狀態(tài)時(shí)的土壤特征。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合于桿塔現(xiàn)場(chǎng)的、移動(dòng)式的、懸浮的、具有超過400kV的系統(tǒng)工作電壓、可以產(chǎn)生10kA、8/20ys沖擊電流的準(zhǔn)確測(cè)量沖擊接地電阻的試驗(yàn)裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括安裝有恒壓充電電源的充電電源絕緣架、安裝有沖擊接地電阻測(cè)量裝置的可移動(dòng)的電容器放電絕緣架和安裝有控制箱以及波形記錄儀器示波器的試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)；所述的沖擊接地電阻測(cè)量裝置包括與恒壓充電電源相連的變壓器，變壓器的一個(gè)輸出端與第三充電保護(hù)電阻相連，變壓器的另一端分別與第一硅堆的正極性端、第二硅堆的負(fù)極性端相連；第一硅堆的負(fù)極性端與第一充電保護(hù)電阻相連，第一充電保護(hù)電阻的另一端與第一儲(chǔ)能電容的正端相連，第一儲(chǔ)能電容的負(fù)端與第三充電保護(hù)電阻的另一端相連；第二硅堆的正極性端與第二充電保護(hù)電阻相連，第二充電保護(hù)電阻的另一端與第二儲(chǔ)能電容的負(fù)端相連，第二儲(chǔ)能電容的正端與第一儲(chǔ)能電容的負(fù)端相連；第一儲(chǔ)能電容的負(fù)端、第二儲(chǔ)能電容的正端還與第二放電隔離電阻相連；第一儲(chǔ)能電容的正端接第一放電隔離電阻，第一放電隔離電阻的另一端與第三儲(chǔ)能電容的正端相連，第三儲(chǔ)能電容的負(fù)端和第二放電隔離電阻的另一端相連；第二儲(chǔ)能電容的負(fù)端接第三放電隔離電阻，第三放電隔離電阻的另一端與第四儲(chǔ)能電容的負(fù)端相連，第四儲(chǔ)能電容的負(fù)端和第二放電隔離電阻的另一端相連；在第一儲(chǔ)能電容兩端并接用來檢測(cè)儲(chǔ)能電容上的充電電壓的直流分壓器；第四儲(chǔ)能電容負(fù)端直接連接入地端，在電容器和大地的連線上套有電流傳感器，電流傳感器的輸出連接到試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)上的示波器；第一、第二儲(chǔ)能電容的兩端還分別并接有故障泄放電阻與泄放開關(guān)，在儲(chǔ)能電容的正端和出地端之間設(shè)置有與控制箱相連接的第一放電開關(guān)，在第三儲(chǔ)能電容的正端與第二儲(chǔ)能電容的負(fù)端設(shè)置有與控制箱相連接的第二放電開關(guān)，沖擊接地電阻測(cè)量裝置的放電通道是G1-C1-C2-G2-C3-C4- 土壤入地端-土壤出地端-G1。本實(shí)用新型的控制箱采用隔離變壓器單獨(dú)供電；所述的控制箱采用遠(yuǎn)紅外遙控的遠(yuǎn)程控制方式控制第一、第二放電開關(guān)。所述的電流傳感器采用非接觸式的羅氏線圈電流傳感器。所述的充電電源絕緣架、可移動(dòng)的電容器放電絕緣架和試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)的下方均安裝有絕緣支撐架和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)輪。本實(shí)用新型能夠滿足較大尺寸接地裝置、沖擊電流幅值可達(dá)IOkA的沖擊接地電阻測(cè)量裝置，滿足對(duì)戶外桿塔等接地裝置沖擊接地電阻的測(cè)量要求。本實(shí)用新型的沖擊接地電阻測(cè)試裝置的放電回路安裝在電容器放電絕緣架上，絕緣架的底板也安裝有絕緣支架和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，可以移動(dòng)，以適合于野外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的要求，沖擊接地測(cè)量裝置的連接電纜長度(包括測(cè)量裝置和電流注入端之間的連接電纜長度和回流端到測(cè)量裝置之間的連接電纜長度)可達(dá)100m。沖擊接地電阻測(cè)試裝置是懸浮的，工作電壓高，產(chǎn)生的電流大。同時(shí)為了避免裝置懸浮帶來的高電位對(duì)控制單元的干擾，控制箱采用隔離變壓器單獨(dú)供電，且控制箱的控制采用遠(yuǎn)紅外遙控的遠(yuǎn)程控制方式，可以在50m外實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控操作，大大提高了高電壓操作的安全性與可靠性。

圖1是本實(shí)用新型的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置的組成結(jié)構(gòu)；圖2是本實(shí)用新型的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置的電路原理；圖3是本實(shí)用新型的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置的控制電路組成結(jié)構(gòu)；圖4是本實(shí)用新型的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置的操作控制流程。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，本實(shí)用新型包括安裝有恒壓充電電源的充電電源絕緣架1、安裝有沖擊接地電阻測(cè)量裝置的可移動(dòng)的電容器放電絕緣架2和安裝有控制箱以及波形記錄儀器示波器的試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)3 ；充電電源絕緣架1、可移動(dòng)的電容器放電絕緣架2和試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)3的下方均安裝有絕緣支撐架和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)輪；高電壓大電流沖擊接地電阻測(cè)量裝置的電位是懸浮的，為了避免懸浮高電位對(duì)控制箱的影響，控制箱采用隔離變壓器單獨(dú)供電，且采用遠(yuǎn)紅外遙控的遠(yuǎn)程控制方式，可以在50米外實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控操作，大大提高了高電壓操作的安全性與可靠性。參見圖2，本實(shí)用新型的沖擊接地電阻測(cè)量裝置包括與恒壓充電電源相連的變壓器T，變壓器T的一個(gè)輸出端與第三充電保護(hù)電阻R3相連，變壓器T的另一端分別與第一硅堆Dl的正極性端、第二硅堆D2的負(fù)極性端相連；第一硅堆Dl的負(fù)極性端與第一充電保護(hù)電阻Rl相連，第一充電保護(hù)電阻Rl的另一端與第一儲(chǔ)能電容Cl的正端相連，第一儲(chǔ)能電容Cl的負(fù)端與第三充電保護(hù)電阻R3的另一端相連；第二硅堆D2的正極性端與第二充電保護(hù)電阻R2相連，第二充電保護(hù)電阻R2的另一端與第二儲(chǔ)能電容C2的負(fù)端相連，第二儲(chǔ)能電容C2的正端與第一儲(chǔ)能電容Cl的負(fù)端相連；第一儲(chǔ)能電容Cl的負(fù)端、第二儲(chǔ)能電容C2 的正端還與第二放電隔離電阻R7相連；第一儲(chǔ)能電容Cl的正端接第一放電隔離電阻R6， 第一放電隔離電阻R6的另一端與第三儲(chǔ)能電容C3的正端相連，第三儲(chǔ)能電容C3的負(fù)端和第二放電隔離電阻R7的另一端相連；第二儲(chǔ)能電容C2的負(fù)端接第三放電隔離電阻R8，第三放電隔離電阻R8的另一端與第四儲(chǔ)能電容C4的負(fù)端相連，第四儲(chǔ)能電容C4的負(fù)端和第二放電隔離電阻R7的另一端相連；在第一儲(chǔ)能電容Cl兩端并接用來檢測(cè)儲(chǔ)能電容上的充電電壓的直流分壓器R9和RlO ；第四儲(chǔ)能電容C4負(fù)端直接連接入地端，在電容器C4和大地的連線上套有電流傳感器，電流傳感器的輸出連接到試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)3上的示波器；第一、第二儲(chǔ)能電容Cl、C2的兩端還分別并接有故障泄放電阻R4與泄放開關(guān)Kl及泄放電阻 R5與泄放開關(guān)K2，在儲(chǔ)能電容Cl的正端和出地端之間設(shè)置有與控制箱相連接的第一放電開關(guān)G1，在第三儲(chǔ)能電容C3的正端與第二儲(chǔ)能電容C2的負(fù)端設(shè)置有與控制箱相連接的第二放電開關(guān)G2，沖擊接地電阻測(cè)量裝置的放電通道是G1-C1-C2-G2-C3-C4-土壤入地端-土壤出地端-G1。放電的電流由羅氏線圈電流傳感器測(cè)量，沖擊電壓的測(cè)量采用阻容分壓器測(cè)量，分壓器的高電壓端接沖擊接地電阻測(cè)量裝置的入地點(diǎn)(電壓端)，分壓器的低壓端)可以接0. 618點(diǎn)或其它參考點(diǎn)(按照接地電阻的測(cè)量方法)。參見圖3、圖4，本實(shí)用新型的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置的控制電路包括PLC即控制箱、觸摸屏、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和紅外遙控的遠(yuǎn)程控制器，其中，遠(yuǎn)紅外遙控的遠(yuǎn)程控制器的控制包括高壓通、高壓斷、高壓升、高壓降、觸發(fā)放電和緊急停止等控制開關(guān)。其控制流程(1)在觸摸屏上預(yù)設(shè)放電電壓；(2)按紅外遙控的遠(yuǎn)程控制器的“高壓通”開關(guān)；(3) PLC控制器檢測(cè)充電電壓是否大于或等于預(yù)設(shè)放電電壓；(4)若滿足“充電電壓大于或等于預(yù)設(shè)放電電壓”，充電過程自動(dòng)停止，按紅外遙控的遠(yuǎn)程控制器的“高壓斷”開關(guān)；(5)按紅外遙控的遠(yuǎn)程控制器的“觸發(fā)放電”開關(guān)；(6) 一次放電過程結(jié)束，一定幅值的沖擊電流波形注入土壤，儲(chǔ)存示波器上觀察到的電壓波形和電流波形。(7)根據(jù)電壓峰值和電流峰值得到土壤的沖擊接地電阻。(8) 一次試驗(yàn)結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置，其特征在于包括安裝有恒壓充電電源的充電電源絕緣架(1)、安裝有沖擊接地電阻測(cè)量裝置的可移動(dòng)的電容器放電絕緣架(2) 和安裝有控制箱以及波形記錄儀器示波器的試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)(3)；所述的沖擊接地電阻測(cè)量裝置包括與恒壓充電電源相連的變壓器(T)，變壓器(T)的一個(gè)輸出端與第三充電保護(hù)電阻(R3)相連，變壓器(T)的另一端分別與第一硅堆(Dl)的正極性端、第二硅堆(D2)的負(fù)極性端相連；第一硅堆(Dl)的負(fù)極性端與第一充電保護(hù)電阻 (Rl)相連，第一充電保護(hù)電阻(Rl)的另一端與第一儲(chǔ)能電容(Cl)的正端相連，第一儲(chǔ)能電容(Cl)的負(fù)端與第三充電保護(hù)電阻(R3)的另一端相連；第二硅堆(D2)的正極性端與第二充電保護(hù)電阻(R2)相連，第二充電保護(hù)電阻(R2)的另一端與第二儲(chǔ)能電容(C2)的負(fù)端相連，第二儲(chǔ)能電容(以)的正端與第一儲(chǔ)能電容(Cl)的負(fù)端相連；第一儲(chǔ)能電容(Cl)的負(fù)端、第二儲(chǔ)能電容(C2)的正端還與第二放電隔離電阻(R7)相連；第一儲(chǔ)能電容(Cl)的正端接第一放電隔離電阻(R6)，第一放電隔離電阻(R6)的另一端與第三儲(chǔ)能電容(C3)的正端相連，第三儲(chǔ)能電容(O)的負(fù)端和第二放電隔離電阻(R7)的另一端相連；第二儲(chǔ)能電容 (C2)的負(fù)端接第三放電隔離電阻(R8)，第三放電隔離電阻(R8)的另一端與第四儲(chǔ)能電容 (C4)的負(fù)端相連，第四儲(chǔ)能電容(C4)的負(fù)端和第二放電隔離電阻(R7)的另一端相連；在第一儲(chǔ)能電容(Cl)兩端并接用來檢測(cè)儲(chǔ)能電容上的充電電壓的直流分壓器(R9、R10)；第四儲(chǔ)能電容(C4)負(fù)端直接連接入地端，在電容器(C4)和大地的連線上套有電流傳感器，電流傳感器的輸出連接到試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)( 上的示波器；第一、第二儲(chǔ)能電容(C1、C2)的兩端還分別并接有故障泄放電阻(R4)與泄放開關(guān)(Kl)及泄放電阻(R5)與泄放開關(guān)(K2)， 在儲(chǔ)能電容(Cl)的正端和出地端之間設(shè)置有與控制箱相連接的第一放電開關(guān)(Gl)，在第三儲(chǔ)能電容(O)的正端與第二儲(chǔ)能電容(以)的負(fù)端設(shè)置有與控制箱相連接的第二放電開關(guān)(G2)，沖擊接地電阻測(cè)量裝置的放電通道是第一放電開關(guān)(Gl)、儲(chǔ)能電容(Cl)、第二儲(chǔ)能電容(C2)、第二放電開關(guān)(G2)、第三儲(chǔ)能電容(C3)、第四儲(chǔ)能電容(C4)-土壤入地端-土壤出地端-第一放電開關(guān)(Gl)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置，其特征在于所述的控制箱采用隔離變壓器單獨(dú)供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置，其特征在于所述的控制箱采用遠(yuǎn)紅外遙控的遠(yuǎn)程控制方式控制第一、第二放電開關(guān)(G1、G2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置，其特征在于所述的電流傳感器采用非接觸式的羅氏線圈電流傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置，其特征在于所述的充電電源絕緣架(1)、可移動(dòng)的電容器放電絕緣架( 和試驗(yàn)操作絕緣臺(tái)C3)的下方均安裝有絕緣支撐架和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)輪。
專利摘要一種可移動(dòng)式桿塔沖擊接地電阻測(cè)量裝置，包括放置在充電電源絕緣架、放電回路電容器絕緣架、波形形成網(wǎng)絡(luò)絕緣架和試驗(yàn)操作絕緣架/臺(tái)組成，每一個(gè)絕緣架下方均安裝有絕緣支撐架和萬向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，裝置的工作電壓可達(dá)400kV，輸出電流幅值10kA，波形參數(shù)滿足8/20μs的技術(shù)要求。且波形形成電阻R和波形形成電感L可以根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)地尺寸方便調(diào)整?？刂茊卧捎酶綦x變壓器單獨(dú)供電，且采用遠(yuǎn)紅外遙控的遠(yuǎn)程控制方式，可以在50米外實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控操作；沖擊電流測(cè)量采用非接觸式的羅氏線圈電流傳感器和示波器測(cè)量，且示波器通過UPS獨(dú)立供電，大大提高了沖擊電流測(cè)量的準(zhǔn)確性和高電壓操作的安全性與可靠性，滿足桿移動(dòng)式塔沖擊接地電阻現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的要求。
文檔編號(hào)G01R27/20GK202041584SQ20112000532
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者余紹峰, 姚學(xué)玲, 陳景亮 申請(qǐng)人:浙江省電力試驗(yàn)研究院, 西安交通大學(xué)