CN105277795A - 一种接地阻抗监测采集分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接地阻抗监测采集分析仪，包括：控制模块、对地放电模块、对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块、阻抗映射数据库和数据处理模块。本发明提供的接地阻抗监测采集分析仪，通过对地放电模块对接地网放电，然后通过对地电流采集模块和对地电压采集模块采集电流值和电压值，并计算接地网阻抗，并通过温湿度采集模块采集采集接地网所在区域的土壤的温度和湿度，并结合接地网阻抗和接地网所在区域的土壤的温度和湿度对接地网进行判断，从而可精确获取接地网信息，实时掌握接地网当前状态。

Description

一种接地阻抗监测采集分析仪

技术领域

本发明涉及接地阻抗检测技术领域，尤其涉及一种接地阻抗监测采集分析仪。

背景技术

接地装置故障，在发生雷击时便无法起到及时泄流、保护人员设备安全的问题。故而，接低阻抗的检测十分重要。

传统接地装置冲击接地阻抗主要是通过数学建模、冲击系数换算、经验公式估算等理论计算方式，存在通用性差、准确性低、有效性无法验证等缺陷。而最能反映真实雷电流作用情况的大电流模拟实验由于需要产生很大的实验电流，所需信号发生装置体积庞大，且通常需要采用AC220V或AC380的交流电作为供电电源，因此，会面临设备笨重、现场取电难、安全性低的问题，非常不方便现场的测试使用，实用性差。

目前，国内外市场上还未有一款能够有效模拟雷电流作用情况且可以在工程上加以推广应用的便携式雷电冲击接地阻抗测试仪器，电力、气象、电气铁路等相关部门大多是通过测量工频接地电阻来反映接地装置运行状态是否良好。然而，受冲击电流在大地中的散流行为特征的影响，冲击接地电阻与工频接地电阻之间存在较大的差异，两者不能直接等效。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种接地阻抗监测采集分析仪。

本发明提出的一种接地阻抗监测采集分析仪，包括：控制模块、对地放电模块、对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块、阻抗映射数据库和数据处理模块；

控制模块与对地放电模块连接，用于控制对地放电模块向接地网放电；

对地电流采集模块用于采集接地网中电流值，对地电压采集模块用于采集接地网中的电压值；温湿度采集模块用于采集接地网所在区域的土壤的温度和湿度；

阻抗映射数据库中预设有多个映射数据对，每一个映射数据对由一个条件子集和一个对应的阻抗阈值R0组成，每一个条件子集由一个温度值与一个湿度值组成，任意两个条件子集的温度值与湿度值中至少有一个不相同；

数据处理模块分别与对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块和阻抗映射数据库连接，其根据对地电流采集模块和对地电压采集模块采集的电流值和电压值计算阻抗实际值Ri，并根据温湿度采集模块采集的温度值与湿度值从阻抗映射数据库中获取对应的阻抗阈值R0，然后将阻抗实际值Ri与阻抗阈值R0进行对比，并根据对比结果对接地电网进行判断。

优选地，数据处理模块根据以下模型计算阻抗对比参数Q：

优选地，还包括报警模块，数据处理模块中预设有报警阈值K，0＜K≦0.5，数据处理模块根据阻抗对比参数Q与报警阈值K的比较结果控制报警模块工作。

优选地，K＝0.1。

优选地，对地电流采集模块包括电流传感器相连接的整流滤波器，电流传感器采集的接地网中的电流值经整流滤波器整流滤波后再发送到数据处理模块。

优选地，对地电压采集模块包括相连接的电压传感器和滤波器，电压传感器采集的接地网中的电压值经滤波器滤波后发送到数据处理模块。

优选地，控制模块内预设有放电周期阈值，每间隔一个放电周期阈值，控制模块控制对地放电模块进行放电。

优选地，控制模块连接有输入模块，用户可通过输入模块向控制模块输入人工指令控制对地放电模块放电，并可通过输入模块对放电周期阈值进行编辑。

本发明提供的接地阻抗监测采集分析仪，通过对地放电模块对接地网放电，然后通过对地电流采集模块和对地电压采集模块采集电流值和电压值，并计算接地网阻抗，并通过温湿度采集模块采集采集接地网所在区域的土壤的温度和湿度，并结合接地网阻抗和接地网所在区域的土壤的温度和湿度对接地网进行判断，从而可精确获取接地网信息，实时掌握接地网当前状态。

本发明通过控制模块控制对地方点模块放电，对地电流采集模块、对地电压采集模块和温湿度采集模块自动进行数据采集，数据处理模块接收数据后进行智能分析。如此，本发明无需人工测量，有利于接地网监测的实时性和客观性。

附图说明

图1为本发明提出的一种接地阻抗监测采集分析仪结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种接地阻抗监测采集分析仪，包括：控制模块、对地放电模块、对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块、阻抗映射数据库、数据处理模块和报警模块。

控制模块与对地放电模块连接，用于控制对地放电模块向接地网放电。

对地电流采集模块用于采集接地网中电流值，对地电压采集模块用于采集接地网中的电压值。本实施方式中，对地电流采集模块包括电流传感器相连接的整流滤波器，电流传感器用于采集电流信号，整流滤波器用于对采集到的信号进行整流滤波。对地电压采集模块包括相连接的电压传感器和滤波器，电压传感器用于采集电压信号，滤波器用于对采集到的电压信号进行滤波。

温湿度采集模块用于采集接地网所在区域的土壤的温度和湿度。

阻抗映射数据库中预设有多个映射数据对，每一个映射数据对由一个条件子集和一个对应的阻抗阈值R0组成，每一个条件子集由一个温度值与一个湿度值组成，任意两个条件子集的温度值与湿度值中至少有一个不相同。

数据处理模块分别与对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块和阻抗映射数据库连接，电流传感器采集的接地网中的电流值经整流滤波器整流滤波后再发送到数据处理模块，电压传感器采集的接地网中的电压值经滤波器滤波后发送到数据处理模块，数据处理模块根据采集的电流值和电压值计算阻抗实际值Ri，并根据温湿度采集模块采集的温度值与湿度值从阻抗映射数据库中获取对应的阻抗阈值R0，然后根据阻抗实际值Ri与阻抗阈值R0计算阻抗对比参数Q，以此判断接地网当前状态。具体地，阻抗对比参数Q越小，接地网可靠性越高。

本实施方式中，数据处理模块中预设有报警阈值K，0＜K≦0.5，数据处理模块根据阻抗对比参数Q与报警阈值K的比较结果控制报警模块工作，当阻抗对比参数Q大于报警阈值K，数据处理模块向报警模块发送报警信号。本实施方式中，为了提高接地网监测的严谨性，取K＝0.1。

本实施方式提供的接地阻抗监测采集分析仪，通过对地放电模块为接地网提供涌入电流，从而进行预测。本实施方式中，控制模块内预设有放电周期阈值，每间隔一个放电周期阈值，控制模块控制对地放电模块进行放电，以便对接地电网进行周期性检测。此外，控制模块还连接有输入模块，用户可通过输入模块向控制模块输入人工指令控制对地放电模块放电，并可通过输入模块对放电周期阈值进行编辑。通过输入模块，工作人员可通过人工输入制定进行临时检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，包括：控制模块、对地放电模块、对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块、阻抗映射数据库和数据处理模块；

控制模块与对地放电模块连接，用于控制对地放电模块向接地网放电；

对地电流采集模块用于采集接地网中电流值，对地电压采集模块用于采集接地网中的电压值；温湿度采集模块用于采集接地网所在区域的土壤的温度和湿度；

阻抗映射数据库中预设有多个映射数据对，每一个映射数据对由一个条件子集和一个对应的阻抗阈值R0组成，每一个条件子集由一个温度值与一个湿度值组成，任意两个条件子集的温度值与湿度值中至少有一个不相同；

数据处理模块分别与对地电流采集模块、对地电压采集模块、温湿度采集模块和阻抗映射数据库连接，其根据对地电流采集模块和对地电压采集模块采集的电流值和电压值计算阻抗实际值Ri，并根据温湿度采集模块采集的温度值与湿度值从阻抗映射数据库中获取对应的阻抗阈值R0，然后将阻抗实际值Ri与阻抗阈值R0进行对比，并根据对比结果对接地电网进行判断。

2.如权利要求1所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，数据处理模块根据以下模型计算阻抗对比参数Q：

3.如权利要求2所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，还包括报警模块，数据处理模块中预设有报警阈值K，0＜K≦0.5，数据处理模块根据阻抗对比参数Q与报警阈值K的比较结果控制报警模块工作。

4.如权利要求3所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，K＝0.1。

5.如权利要求1所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，对地电流采集模块包括电流传感器相连接的整流滤波器，电流传感器采集的接地网中的电流值经整流滤波器整流滤波后再发送到数据处理模块。

6.如权利要求1所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，对地电压采集模块包括相连接的电压传感器和滤波器，电压传感器采集的接地网中的电压值经滤波器滤波后发送到数据处理模块。

7.如权利要求1所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，控制模块内预设有放电周期阈值，每间隔一个放电周期阈值，控制模块控制对地放电模块进行放电。

8.如权利要求7所述的接地阻抗监测采集分析仪，其特征在于，控制模块连接有输入模块，用户可通过输入模块向控制模块输入人工指令控制对地放电模块放电，并可通过输入模块对放电周期阈值进行编辑。