一種多頻掃描式桿塔接地電阻測量裝置制造方法
【專利摘要】一種多頻掃描式高壓桿塔接地電阻測量裝置，該測量裝置以中央處理器為核心配以與中央處理器連接的電源電路、自動掃頻激勵源電路、信號采集電路、液晶顯示模塊、GPRS無線通訊單元、存儲單元組成；所述自動掃頻激勵源電路的輸出端連接有桿塔接地引下線，其測量端與信號采集電路的輸入端連接，其輸入端與中央處理連接；所述信號采集電路的輸出端與中央處理器連接，并與GPRS無線通訊單元連接。本實用新型所述的測量裝置布極簡單，不需要斷開接地引線，在很大程度上提高了接地電阻測量工作的效率。使測量誤差較小，測量方便且更加準(zhǔn)確。它具有功率損耗低，靈敏度高，攜帶方便，測量準(zhǔn)確等優(yōu)點。
【專利說明】一種多頻掃描式桿塔接地電阻測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高壓桿塔接地電阻值測量領(lǐng)域，特別涉及到一種利用高頻自動掃頻激勵源進(jìn)行高壓桿塔接地電阻的檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外對高壓桿塔接地電阻的測量主要利用三極法和高頻法進(jìn)行測量，但是這兩種方法都存在各自的缺點。三極法是基于電壓、電流原理，由接地體G、電流極C、電壓極P構(gòu)成的測量系統(tǒng)。測量時，先布置好電壓極和電流極，然后向待測接地體G注入電流I，并測量電壓極上的電壓U，通過公式:R = U/I就可以得到接地電阻。三極法在土壤電阻率低、地勢平坦等測量點，具有準(zhǔn)確性較高，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，但三極法測量必須斷開接地引線，又實際中桿塔數(shù)量眾多，如果對每基桿塔進(jìn)行一一測量時，大大增加了工作人員勞動強(qiáng)度和測量時間，效率低下。高頻并聯(lián)法采用與三極法相同的輔助電極布置方式，由于測量時不斷開接地引線，此時如果仍然采用低頻或工頻測量電流，則測得的桿塔接地電阻值為所有桿塔接地電阻的并聯(lián)值，其值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測桿塔的實際接地電阻值，所以此時高頻并聯(lián)法測量桿塔接地電阻時誤差較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對上述存在的問題提供一種多頻掃描式桿塔接地電阻測量裝置，該測量裝置布極簡單，且不需要斷開接地引線，從而使測量誤差較小，測量方便準(zhǔn)確。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種多頻掃描式高壓桿塔接地電阻測量裝置，該測量裝置以中央處理器為核心配以與中央處理器連接的電源電路、自動掃頻激勵源電路、信號采集電路、液晶顯示模塊、GPRS無線通訊單元、存儲單元組成；所述自動掃頻激勵源電路的輸出端連接有桿塔接地引下線，其測量端與信號采集電路的輸入端連接，其輸入端與中央處理器連接；所述信號采集電路的輸出端與中央處理器連接，并與GPRS無線通訊單元連接。
[0006]所述自動掃頻激勵源電路包括波形發(fā)生器和電壓控電流源；信號采集電路包括信號放大電路、信號濾波電路和有效值轉(zhuǎn)換電路。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的測量裝置布極簡單，不需要斷開接地引線，在很大程度上提高了接地電阻測量工作的效率。使測量誤差較小，測量方便且更加準(zhǔn)確。它具有功率損耗低，靈敏度高，攜帶方便，測量準(zhǔn)確等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實用新型的自動掃頻激勵源模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖3是本實用新型的信號采集模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖4是本實用新型裝置的工作流程圖；

【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)的說明:
[0013]如圖1所示，一種多頻掃描式高壓桿塔接地電阻測量裝置，該測量裝置以中央處理器4為核心配以與中央處理器4連接的電源電路1、自動掃頻激勵源電路2、信號采集電路3、液晶顯示模塊5、GPRS無線通訊單元6、存儲單元7組成。
[0014]所述自動掃頻激勵源電路2的輸出端連接有桿塔接地引下線，其測量端與信號采集電路3的輸入端連接，其輸入端與中央處理器4連接；所述信號采集電路3的輸出端與中央處理器4連接，并與GPRS無線通訊單元6連接。
[0015]如圖2所示，所述自動掃頻激勵源電路2包括波形發(fā)生器21和電壓控電流源(VCCS) 22 ;如圖3所示，信號采集電路3包括信號放大電路31、信號濾波電路32和有效值轉(zhuǎn)換電路33。
[0016]液晶顯示模塊5的輸入端接中央處理器4 ；GPRS無線通訊單元6通過通信接口電路與中央處理4相連；存儲單元7與中央處理器4相連對桿塔接地電阻值記憶拷貝；電源電路1分別為自動掃頻激勵源電路2、信號采集電路3、中央處理器4、GPRS無線通訊單元5供電。
[0017]下面對各個模塊作詳細(xì)的介紹:
[0018](a)電源電路是整個系統(tǒng)有效運行的基礎(chǔ)，而由于系統(tǒng)功能單元較多，各單元的供電電壓不相同，因此需要對鋰電池的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理以保障裝置正常有效運行。自動掃頻激勵源電路中VCCS的PA05芯片供電電壓范圍為15V至45V，因此可采用使用壽命較長的20V鋰電池組串聯(lián)引出±20V電壓。而信號放大電路與信號濾波電路中0P37芯片一般供電電壓為±15V，故需用7815與1915芯片進(jìn)行降壓處理輸出正負(fù)15V電壓以滿足要求。另中央處理器所需電壓為5V，可采用高性能的LM2576-5.0芯片實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換。
[0019](b)、自動掃頻激勵源電路是整個裝置產(chǎn)生測量信號的源頭，它由波形發(fā)生器和電壓控電流源組成。波形發(fā)生器采用的是AD公司生產(chǎn)的AD9833波形發(fā)生芯片，產(chǎn)生測量所需要的異頻波形。而波形發(fā)生器產(chǎn)生的波形信號達(dá)不到測量所需求的信號幅值，所以利用以PA05芯片為核心的電壓控電流源進(jìn)行信號放大，在兩者的協(xié)同工作下產(chǎn)生本系統(tǒng)測量所需要的激勵信號。
[0020](c)、信號采集電路用來采集將激勵信號注入接地體后的測量電壓、電流信號，在自動掃頻激勵源電路的測量端取信號，由于采集到的信號是交流信號，而中央處理器只能處理直流信號，故需要先將交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘枺孕枰粋€有效值轉(zhuǎn)換電路，這里采用AD公司生產(chǎn)的AD637芯片將交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?，而AD637芯片的最佳轉(zhuǎn)換電壓為0.7-7V，自動掃頻激勵源電路測量端的信號輸出為0.4-4V，所以需要一個二倍的放大，利用0P37芯片及外圍電路可以很好的實現(xiàn)信號放大，以此基礎(chǔ)上形成了信號放大電路，又由于測量得到的信號具有工頻干擾等，需要對其進(jìn)行濾波處理，經(jīng)過信號濾波電路處理后的信號方可輸入有效值轉(zhuǎn)換電路，最后得到中央處理器可以處理的測量信號。
[0021](d)、中央處理器采用美國Microchip公司的高性能微處理器PIC18F4420，通過液晶顯示模塊和GPRS無線通訊單元進(jìn)行桿塔接地電阻值的顯示、記憶和預(yù)測。
[0022](e)、液晶顯示模塊采用12864點陣液晶進(jìn)行桿塔接地電阻值的顯示。
[0023](f)、GPRS無線通訊單元采用西門子公司的MC39I模塊，通過通信接口電路與PC機(jī)通信。
[0024]本實用新型的工作過程為:如圖4所示，利用自動掃頻激勵源電路通過接地引下線向被測高壓桿塔接地體中注入不同頻率的高頻電流信號，基于三極法布極原理形成測量回路，在自動掃頻激勵源電路測量端采集測量信號，利用信號采集電路采集測量信號，將測量得到的電流、電壓信號經(jīng)過放大、濾波、轉(zhuǎn)換電路后，得出各個頻率所對應(yīng)的接地電阻值，輸入中央處理器，將測量的結(jié)果通過液晶顯示模塊顯示，同時通過GPRS無線通訊模塊與PC機(jī)通信。還可以通過存儲單元，將桿塔接地電阻值在一段時間內(nèi)的大小進(jìn)行拷貝記錄輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種多頻掃描式高壓桿塔接地電阻測量裝置，其特征在于:該測量裝置以中央處理器⑷為核心配以與中央處理器⑷連接的電源電路(I)、自動掃頻激勵源電路(2)、信號采集電路(3)、液晶顯示模塊(5)、GPRS無線通訊單元￠)、存儲單元(7)組成； 所述自動掃頻激勵源電路(2)的輸出端連接有桿塔接地引下線，其測量端與信號采集電路(3)的輸入端連接，其輸入端與中央處理(4)連接；所述信號采集電路(3)的輸出端與中央處理器(4)連接，并與GPRS無線通訊單元(6)連接；自動掃頻激勵源電路(2)包括波形發(fā)生器(21)和電壓控電流源(VCCS) (22);信號采集電路(3)包括信號放大電路(31)、信號濾波電路(32)和有效值轉(zhuǎn)換電路(33)。
【文檔編號】G01R27/20GK204044250SQ201420247877
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】劉國華, 朱云祥, 于洪來, 柴松剛, 李為, 程來 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司