CN202256507U - 接地电阻监测装置 - Google Patents

Abstract

一种接地电阻监测装置，其特征在于该装置包括一个主站监测部分和多个现场测试部分，主站监测部分和每个现场测试部分之间通过数据线连接，其中：主站监测部分由一台PC机和通信协议转换器组成，通信协议转换器一边与PC机的串口连接，另一边通过数据线与现场测试部分连接；现场测试部分包括：微处理器，分别与微处理器连接的恒压发生器和电流检测器，与恒压发生器连接的电压线圈，与电流检测器连接的电流线圈。该装置采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了劳动强度和测试成本。

Description

接地电阻监测装置

技术领域：

本实用新型涉及对接地网或接地线的接地电阻值进行监测的接地电阻监测装置。

背景技术：

接地通常分为工作地(电源地)、保护地、防雷地、屏蔽地等，这些接地线的主要作用有：提供电流通路、保护人体或设备的安全，接地的方式通常是埋设金属接地桩、金属网等导体，导体再通过电缆线或钢带与需接地的设备、物体连接。接地电阻值是接地网或接地线主要技术指标。影响接地电阻值的因素很多：接地桩、网的大小(长度、粗细)、形状、数量、埋设深度、周围地理环境(如平地、沟渠、坡地是不同的)、土壤湿度、土壤矿物质含量等等，因此，接地电阻值监测就显得中尤为重要。

目前在电力***中，接地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。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，工频大电流法的试验电流不得小于30安培。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。

发明内容：

本实用新型的目的在于设计一种采用微机处理控制和信号处理等措施，解决测试过程中的抗干扰问题，简化试验操作过程，提高测试结果的精度和准确性，降低试验人员的劳动强度和测试成本的接地电阻监测装置。

本实用新型采用的具体技术方案是：一种接地电阻监测装置，其特征在于该装置包括一个主站监测部分和多个现场测试部分，主站监测部分和每个现场测试部分之间通过数据线连接，其中：

主站监测部分由一台PC机和通信协议转换器组成，通信协议转换器一边与PC机的串口连接，另一边通过数据线与现场测试部分连接；

现场测试部分包括：微处理器，分别与微处理器连接的恒压发生器和电流检测器，与恒压发生器连接的电压线圈，与电流检测器连接的电流线圈。

本实用新型主要是提供一种接地电阻监测装置的总体设计思路，所述的PC机、通信协议转换器、微处理器、恒压发生器、电流检测器、等都可以采用传统的常见电路装置。

本装置利用电磁感应原理通过本发明装置的前端卡口(内有电磁线圈)所构成的电压线圈向被测接地网送入一恒定交流电压E，该电压被施加在回路中，同时通过其前端卡口中电流线圈测出回路中的电流I，根据E和I，即可计算出回路中的电阻，被测点的电阻：Rx＝E/I。

本实用新型的优点和效果是：采用了新型交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和测试成本。不需要辅助测试桩、也不需要断开地线，从而，实现对在用设备的地阻进行在线动态测量，此方法方便、快捷，省时省力，极大地方便了接地电阻测量工作。

附图说明：

图1为接地电阻监测装置原理示意图。

图2为接地电阻监测装置***应用示意图。

图3具体应用示意图之一。

图4具体应用示意图之二。

具体实施方式：

下面结合上述附图，进一步说明本实用新型的具体技术方案、工作原理和组网应用实施办法。

一种接地电阻监测装置，其特征在于该装置包括一个主站监测部分和多个现场测试部分，主站监测部分和每个现场测试部分之间通过数据线连接，其中：

主站监测部分由一台PC机和通信协议转换器组成，通信协议转换器一边与PC机的串口连接，另一边通过数据线与现场测试部分连接；

现场测试部分包括：微处理器，分别与微处理器连接的恒压发生器和电流检测器，与恒压发生器连接的电压线圈，与电流检测器连接的电流线圈。

如图2，***组成及应用原理是：

该接地电阻监测装置由两个现场测试部分和一个主站监测部分两部分组成，现场测试部分安装在需要监测接地电阻的地方，主站监测部分安装在控制中心或值班中心，便于值班人员观察。两部分信息传输通过RS-485总线进行。

现场测试部分在每一监测点完成对该点接地电阻的定时测量并把监测点的接地电阻值上传到主站；另外现场测试部分接受主站监测部分命令，把自身状态信息上传。

主站监测部分由一台装有主站监测软件的PC机和通信协议转换器组成，通信协议转换器一边与PC机的RS232串口连接，另一边通过RS485总线与测试点上的现场测试部分连接；主站监测软件能监测整个***各测试点的情况。设定测量间隔时间；能标定各点的原始信息，当现场传来的信息异常时，声光告警并将数据存储到数据库中；查询各监测点的当前数据和运行状态，并提供历史数据查询、打印、删除等功能。

R₁、R₂、R₃………R_N为分布式接地***中其它接地点的地阻。图2可以进一步等效为图1。测量时，现场测量***利用电磁感应原理通过其电压线圈向被测的接地桩送入一恒定电压E，该电压被施加在图1所示的回路中，现场测量***的电流线圈可同时测出回路中的电流I，根据E和I，即可计算出回路中的电阻，即：

E/I＝R_X+R_P

R_P＝1/(1/R1+1/R2+...+1/Rn)，

R_P为R1、R2...Rn并联后的总电阻

在分布式多点接地***中，通常有Rx＞＞1/(1/R1+1/R2+...+1/Rn)，则被测地阻：

Rx＝E/I。

其中：R_X为欲测的接地电阻。R_p为所有接地点的接地电阻并联后的等效电阻。

现场测试部分

现场测试部分由微处理器、恒压发生器、电压线圈、电流线圈、电流检测等部分组成。恒压发生器产生1.7kHz的交流恒定电压，通过电压线圈特殊的电磁变换器将信号耦合到接地桩；经过接地体后，1.7kHz的交流信号耦合到电流线圈，信号检测部分完成对该信号的滤波、放大、A/D转换，微处理器完成信号处理、各种信息上传和接受主站监测部分命令，这样只有1.7kHz的电压所产生的电流被检测出来。正因这样，就排除了商用交流电和设备本身产生的高频噪声所带来的地线上的微小电流，以获得准确的测量结果。

主要技术指标

使用环境条件

供电电源：AC220V±10％，50Hz

工作温度：0℃～+50℃

相对湿度：≤85％RH

外部磁场：＜40A/m，外部电场：＜1V/m

单次测量时间：1秒，

多点测试间隔时间：1分

电阻测量频率：1.7KHz

电阻测量最高分辨率：0.01Ω

电阻测量范围：0.01-1000Ω

电阻报警临界值设定范围：1-199Ω

具体应用举例：

1、接地电阻监测装置可以应用于电力***接地电阻的监测如：(1).输电线路杆塔接地电阻的监测，通常输电线路杆塔接地构成多点接地***，很方便监测接地电阻阻值；(2).变压器中性点接地电阻的监测；(3).发电厂、变电所接地网接地电阻监测。

2、接地电阻监测装置可以应用于电信***接地电阻的监测如：(1).楼层机房接地电阻的监测，电信***的机房往往设在楼房的上层，使用摇表测量非常困难，而用本***监测则非常方便；(2).机房、移动基站、微波发射塔接地电阻的监测，机房、移动基站、微波发射塔接地通常构成多点接地***，用本***监测则非常方便，见图3。

3、应用于重要建筑物防雷接地电阻的监测：建筑物的接地极如互相独立，用本***监测则非常方便，各接地极的接地电阻监测见图4。

Claims (1)

1.一种接地电阻监测装置，其特征在于该装置包括一个主站监测部分和多个现场测试部分，主站监测部分和每个现场测试部分之间通过数据线连接，其中：

主站监测部分由一台PC机和通信协议转换器组成，通信协议转换器一边与PC机的串口连接，另一边通过数据线与现场测试部分连接；

现场测试部分包括：微处理器，分别与微处理器连接的恒压发生器和电流检测器，与恒压发生器连接的电压线圈，与电流检测器连接的电流线圈。

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