CN104181398A - 一种接地电阻的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接地电阻的测试装置与方法，方法包括：按三极法布置电压极、电流极及引线；采用远离工频的频率作为测量电流频率；采用恒定测量电流，选择不同恒流档位进行测量；在第一测量时间点，测量包含干扰电压的电压极检测电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的检测电压；在第二测量时间点，测量电压极干扰电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的干扰电压；将测量电流频率下的检测电压减去测量电流频率下的干扰电压得到无干扰的实际测量电压，将实际测量电压除以恒定测量电流，计算得出接地电阻阻值。本发明能够有效的滤除各个干扰频率，获取准确的接地电阻的测量结果，具有测试速度快、测试数据稳定、测试结果精确的效果。

Description

一种接地电阻的测试装置及方法

技术领域

 本发明涉及测试接地电阻的技术领域，尤其涉及一种接地电阻的测试装置及方法。

背景技术

对接地电阻的测试，是接地工程竣工验收及电气安全检查不可缺少的步骤。

接地电阻值是确认接地***的有效性、安全性以及鉴定接地***是否符合设计要求的重要参数。如果接地不良，轻则在遭受雷击时造成电器设备损坏，重则可能失去保护人身安全的作用，对国家财产和人的生命安全造成严重威胁。接地电阻测量的准确性，直接影响电气设备防雷保护、影响电气设备工作的可靠性以及人身安全保护。但是，一般接地电阻周围环境比较复杂，背景环境的干扰频率越来越复杂，如存在大功率无功补偿装置，电气化铁道附近及大型机械加工厂区等，不仅工频干扰非常强，工频周围的干扰也很强，此时如采用异频法或变频法等，无法消除干扰的影响，且仪表读数跳变，很难读准，造成测量结果存在很大误差。为了抑制工频干扰，传统方法是采用工频大电流法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30安培。由此，采用此种方法，测量仪器非常笨重，电流引线很粗，测量人员工作强度大、有触电危险，且仪器操作复杂，测量时间长。

发明内容

本发明提供一种接地电阻的测试装置及方法，能够有效的滤除各个干扰频率，获取准确的接地电阻的测量结果。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 

本发明一方面提供一种接地电阻的测试装置，设有接地装置、电压极与电流极，还设有第一电压极接线桩、接地网接线桩、第二电压极接线桩、电流极接线桩；从接地装置引出引线连接到所述第一电压极接线桩与接地网接线桩，所述电压极连接第二电压极接线桩，所述电流极经开关连接电流极接线桩。

进一步地，所述开关闭合后，测量电压极检测电压，所述检测电压含干扰电压；

所述开关断开后，测量电压极干扰电压。

本发明另一方面提供一种基于所述测试装置的接地电阻的测试方法，包括：

按三极法布置电压极、电流极及引线；

采用远离工频的频率作为测量电流频率；

采用恒定测量电流，选择不同恒流档位进行测量；

在第一测量时间点，测量包含干扰电压的电压极检测电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的检测电压；

在第二测量时间点，测量电压极干扰电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的干扰电压；

将所述测量电流频率下的检测电压减去所述测量电流频率下的干扰电压得到无干扰的实际测量电压，将所述实际测量电压除以所述恒定测量电流，计算得出接地电阻阻值。

进一步地，采用开关控制电流极的导通及断开。

本发明采用恒定测量电流，远离干扰频率的固定测量频率，分时对电压极进行测量，并通过FFT变换滤除干扰，最终求出准确的接地电阻值。采用本发明的测试装置及方法，具有测量仪器轻便、电流引线较细、保证测量人员的安全、仪器操作简便、缩短测量时间的效果，且测试速度快、测试数据稳定、测试结果精确。

附图说明

图1是本发明的接地电阻的测试装置的结构示意图；

图2是本发明的接地电阻的测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

如图1所示，本实施例一方面提供一种接地电阻的测试装置，设有接地装置G、电压极P与电流极C，还设有第一电压极接线桩P1、接地网接线桩C1，P1、第二电压极接线桩P2、电流极接线桩C2；从接地装置G引出引线连接到所述第一电压极接线桩P1与接地网接线桩C1，P1，所述电压极P连接第二电压极接线桩P2，所述电流极C经开关K1连接电流极接线桩C2。

所述开关K1闭合后，在第一测量时间点T1，测量电压极检测电压，所述检测电压含干扰电压；

所述开关K1断开后，在第二测量时间点T2，测量电压极干扰电压。

如图2所示，本实施例另一方面提供一种基于所述测试装置的接地电阻的测试方法，包括：

按三极法布置电压极、电流极及引线；其中采用开关控制电流极的导通及断开；

采用远离工频的频率作为测量电流频率Ftest；工频为50HZ的频率；

采用恒定测量电流I，选择不同恒流档位进行测量；

在第一测量时间点T1，测量包含干扰电压的电压极检测电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的检测电压VT1；

在第二测量时间点T2，测量电压极干扰电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的干扰电压VT2；

由于测量时间点T1及T2间隔时间很短，可以认为T1及T2的测试环境一样，即干扰源一样。因此，将所述测量电流频率下的检测电压VT1减去所述测量电流频率下的干扰电压VT2得到无干扰的实际测量电压V，将所述实际测量电压V除以所述恒定测量电流I，计算得出接地电阻阻值R。

在本发明实施例中，采用开关K1控制电流极C的导通及断开。

本实施例提供的接地电阻的测试装置及方法的工作过程为：

本实施例中，所选仪器使用的12位AD，最高测试精度能达到0.2毫欧，数值精度取小数点后面3位。所得VT1和VT2的值是通过FFT变换后，在频率128Hz，恒流0.1A下测试的真实值；

（1）将仪器测试电极G连接到配电室被测地线上，电极P插到离测试地线9米处地下0.3米，电极C插到离测试地线15米处地下0.3米，三个测试电极呈直线排列；

（2）仪器选择手动档测量，测试电压选在20V档位（恒流1A）；

（3）测量时K1合上，仪器通过电流电极C，在固定频率f1时送出恒定测量电流I1，在电压极P测量检测电压VT1（该电压值包含干扰电压）；

（4）断开K1后，在电压极P测量检测电压VT2（该电压没有仪器发出的恒流，只是干扰电压）；

（5）对VT1和VT2分别进行FFT变换（就是频域分析），分别取出仪器f1下的分量，VT1-f1（频率f1的仪器测量电流下的电压和干扰电压之和）和VT2-f1（频率f1的干扰电压）， 仪器真实测量电压V=（VT1-f1）- （VT2-f1），得出没有干扰的实际电压值，再除以恒流电流I计算出接地电阻阻值R。

表1为本实施例的具体测试数据：

 

表2为本接地电阻测试仪与VICIOR6412接地电阻测试仪的测试结果对比

 

经过测试对比可以发现，本发明设计的接地电阻测试仪，测试速度快、测试数据稳定、测试结果精确。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种接地电阻的测试装置，设有接地装置、电压极与电流极，其特征在于：还设有第一电压极接线桩、接地网接线桩、第二电压极接线桩、电流极接线桩；从接地装置引出引线连接到所述第一电压极接线桩与接地网接线桩，所述电压极连接第二电压极接线桩，所述电流极经开关连接电流极接线桩。

2.根据权利要求1所述的接地电阻的测试装置，其特征在于：

所述开关闭合后，测量电压极检测电压，所述检测电压含干扰电压；

所述开关断开后，测量电压极干扰电压。

3.一种基于权利要求1所述测试装置的接地电阻的测试方法，其特征在于，包括：

按三极法布置电压极、电流极及引线；

采用远离工频的频率作为测量电流频率；

采用恒定测量电流，选择不同恒流档位进行测量；

在第一测量时间点，测量包含干扰电压的电压极检测电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的检测电压；

在第二测量时间点，测量电压极干扰电压，通过FFT变换取出测量电流频率下的干扰电压；

将所述测量电流频率下的检测电压减去所述测量电流频率下的干扰电压得到无干扰的实际测量电压，将所述实际测量电压除以所述恒定测量电流，计算得出接地电阻阻值。

4.根据权利要求3所述的接地电阻的测试方法，其特征在于：

采用开关控制电流极的导通及断开。