一种雷电冲击接地阻抗测试仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种雷电冲击接地阻抗测试仪，包括冲击信号发生单元、冲击信号采样单元、信号处理单元、输出及键盘输入单元和供电单元。本实用新型专利技术能够输出幅值可达安培级且波形参数符合IEC、GB等标准要求的多种冲击信号，可有效模拟测量不同雷电波条件作用下的冲击接地特性，应用性广，且具有体积小巧、结构便携、安全性高、抗干扰能力强、实用性好的特点，利于户外现场接地装置冲击接地阻抗测试工作的开展，适合在工程上加以推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种雷电冲击接地阻抗测试仪
本技术涉及接地装置状态检测评估领域，更具体的说，涉及一种雷电冲击接地阻抗测试仪，其基于小幅值冲击电流测试方法，可有效用于接地装置冲击接地阻抗的测量。
技术介绍
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，且实际工程上也有存在工频接地电阻合格，但接地装置在发生雷击时无法起到及时泄流、保护人员设备安全的问题。 有鉴于此，本专利技术人针对当前接地装置冲击接地阻抗测试领域中相关方法和仪器存在的缺陷进行深入研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可在工程上加以应用且能够有效模拟雷电流作用情况的雷电冲击接地阻抗测试仪，以解决传统冲击接地阻抗理论计算方式存在的通用性差、准确性低、有效性无法验证的不足和现有大电流模拟试验方法及其装置具有的设备笨重、现场取电难、安全性低、抗干扰能力弱、实用性差的缺陷。 为达成上述目的，本技术的解决方案是: 一种雷电冲击接地阻抗测试仪，包括: 冲击信号发生单元，具有升压调理模块、充电电容模块、D/A转换模块、波形存储模块、功率放大模块以及开关控制输出模块；升压调理模块与充电电容模块相连，波形存储模块与D/A转换模块相连，之后共同通过功率放大模块与开关控制输出模块相连，用于实现冲击电流信号输出； 冲击信号采样单元，具有冲击电流采样模块和冲击电压采样模块，分别用于采集注入测试回路中的冲击电流信号以及回路上产生的冲击电压响应信号； 信号处理单元，具有滤波模块、峰值检测模块、A/D转换模块、ARM处理器、控制信号输出模块、人机接口模块、记录存储模块和USB传输模块，上述冲击电流采样模块和冲击电压采样模块的输出端分别连接至滤波模块的相应输入端，滤波模块的输出端依次连接峰值检测模块、A/D转换模块、ARM处理器和控制信号输出模块，记录存储模块、USB传输模块共同通过人机接口模块与控制信号输出模块的一个输出端相连； 输出及键盘输入单元，具有分别与人机接口模块相连的LED状态指示模块、IXD显示模块和键盘输入模块，以及与上述USB传输模块相连的USB接口模块； 供电单元，具有依次相连的电源接口模块、充电电路控制模块和可充电电池，用于存储电能并为冲击信号发生单元、冲击信号采样单元、信号处理单元和输出及键盘输入单元供给电能。 进一步地，该冲击信号发生单元产生幅值为安培级的冲击测试电流信号，且波形类型包括 0.25/lOOus、1/20US、1.2/50us、4/10us、8/20us、10/350us 和 30/80us。 进一步地，该冲击信号发生单元的升压调理模块、D/A转换模块和功率放大模块均受信号处理单元中的控制信号输出模块的作用。 进一步地，该冲击信号发生单元的波形存储模块中预设有10/350US标准雷电流波形。 进一步地，该冲击信号采样单元的冲击电流采样模块采用分流器测量方式，冲击电压采样模块采用分压器测量方式。 进一步地，该信号处理单元的滤波模块采用高精度抗锯齿滤波器。 进一步地，该信号处理单元还具有录波模块，该滤波模块的另一输出端通过录波模块连接至该控制信号输出模块。 进一步地，该信号处理单元还具有时钟同步模块，该时钟同步模块与控制信号输出模块相连。 进一步地，该输出及键盘输入单元的USB接口模块提供有A型和B型两种接口。 进一步地，该供电单元的可充电电池采用DC12V便携式铅酸蓄电池，且用AC220V50/60HZ转DC18V的电源适配器进行充电。 采用上述结构后，本技术涉及的一种雷电冲击接地阻抗测试仪，其信号处理单元的控制信号输出模块在接收到经人机接口模块传输的键盘输入模块发出的测试指令后，首先作用于冲击信号发生单元产生符合设定要求的冲击波形信号，注入待测接地装置已布置好的测量回路中。同时，冲击信号采样单元的冲击电流采样模块采集注入电流回路中的冲击电流信号，冲击电压采样模块采集电压回路产生的冲击响应电压信号。在冲击电流和响应电压信号经过滤波模块滤波处理后，通过峰值检测模块检测分析出冲击信号峰值，并在控制信号输出模块作用下通过录波模块实时记录冲击信号波形。之后将检测分析出的冲击信号峰值依次通过A/D转换模块进行模数转换和ARM处理器进行运算处理，获得冲击接地阻抗值，最后依次通过控制信号输出模块、人机接口模块将冲击信号峰值、冲击接地阻抗测量值以及冲击信号波形在LCD显示模块上显示出来。 与现有技术相比，本技术能够输出幅值可达安培级且波形参数符合IEC、GB等标准要求的多种冲击信号，可有效模拟测量不同雷电波条件作用下的冲击接地特性，应用性广，且具有体积小巧、结构便携、安全性高、抗干扰能力强、实用性好的特点，利于户外现场接地装置冲击接地阻抗测试工作的开展，适合在工程上加以推广应用。 【附图说明】 图1为本技术一种雷电冲击接地阻抗测试仪的内部原理示意图； 图2为本技术一种雷电冲击接地阻抗测试仪的外部连接关系示意图。 图中: 冲击信号发生单元A冲击信号采样单元B 信号处理单元C输出及键盘输入单元D 供电单元E待测接地装置F 升压调理模块I充电电容模块2 D/A转换模块3 波形存储模块4 功率放大模块5开关控制输出模块6 冲击电流采样模块7冲击电压采样模块8 滤波模块9峰值检测模块10 A/D转换模块11ARM处理器12 录波模块13控制信号输出模块14 人机接口模块15时钟同步模块16 记录存储模块17USB传输模块18 USB接口模块19LED状态指示模块20 LCD显示模块21键盘输入模块22 电源接口模块23充电电路控制模块24 可充电电池25充电电源接口26 电流端子27 电压端子28 保护接地端子29键盘30 LCD液晶显示屏31USB接口32。 【具体实施方式】 为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。 如图1所示，其示出的为本技术涉及一种雷电冲击接地阻抗测试仪的较佳实施例，该雷电冲击接地阻抗测试仪包括冲击信号发生单元A、冲击信号采样单元B、信号处理单元C、输出及键盘输入单元D以及供电单元E，其中: 冲击信号发生单元A，具有升压调理模块1、充电电容模块2、D/A转换模块3、波形存储模块4、功率放大模块5以及开关控制输出模块6。升压调理模块I与充电电容模块2相连，波形存储模块4与D/A转换模块3相连，之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷电冲击接地阻抗测试仪，其特征在于，包括：冲击信号发生单元，具有升压调理模块、充电电容模块、D/A转换模块、波形存储模块、功率放大模块以及开关控制输出模块；升压调理模块与充电电容模块相连，波形存储模块与D/A转换模块相连，之后共同通过功率放大模块与开关控制输出模块相连，用于实现冲击电流信号输出；冲击信号采样单元，具有冲击电流采样模块和冲击电压采样模块，分别用于采集注入测试回路中的冲击电流信号以及回路上产生的冲击电压响应信号；信号处理单元，具有滤波模块、峰值检测模块、A/D转换模块、ARM处理器、控制信号输出模块、人机接口模块、记录存储模块和USB传输模块，上述冲击电流采样模块和冲击电压采样模块的输出端分别连接至滤波模块的相应输入端，滤波模块的输出端依次连接峰值检测模块、A/D转换模块、ARM处理器和控制信号输出模块，记录存储模块、USB传输模块共同通过人机接口模块与控制信号输出模块的一个输出端相连;输出及键盘输入单元，具有分别与人机接口模块相连的LED状态指示模块、LCD显示模块和键盘输入模块，以及与上述USB传输模块相连的USB接口模块；供电单元，具有依次相连的电源接口模块、充电电路控制模块和可充电电池，用于存储电能并为冲击信号发生单元、冲击信号采样单元、信号处理单元和输出及键盘输入单元供给电能。...

【技术特征摘要】
1.一种雷电冲击接地阻抗测试仪，其特征在于，包括: 冲击信号发生单元，具有升压调理模块、充电电容模块、D/A转换模块、波形存储模块、功率放大模块以及开关控制输出模块；升压调理模块与充电电容模块相连，波形存储模块与D/A转换模块相连，之后共同通过功率放大模块与开关控制输出模块相连，用于实现冲击电流信号输出； 冲击信号采样单元，具有冲击电流采样模块和冲击电压采样模块，分别用于采集注入测试回路中的冲击电流信号以及回路上产生的冲击电压响应信号； 信号处理单元，具有滤波模块、峰值检测模块、A/D转换模块、ARM处理器、控制信号输出模块、人机接口模块、记录存储模块和USB传输模块，上述冲击电流采样模块和冲击电压采样模块的输出端分别连接至滤波模块的相应输入端，滤波模块的输出端依次连接峰值检测模块、A/D转换模块、ARM处理器和控制信号输出模块，记录存储模块、USB传输模块共同通过人机接口模块与控制信号输出模块的一个输出端相连； 输出及键盘输入单元，具有分别与人机接口模块相连的LED状态指示模块、LCD显示模块和键盘输入模块，以及与上述USB传输模块相连的USB接口模块； 供电单元，具有依次相连的电源接口模块、充电电路控制模块和可充电电池，用于存储电能并为冲击信号发生单元、冲击信号采样单元、信号处理单元和输出及键盘输入单元供给电能。2.如权利要求1所述的一种雷电冲击接地阻抗测试仪，其特征在于，该冲击信号发生单元产生幅值为安培级的冲击测试电流信号，且波形类型包括0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭翔，陈耀高，林阳坡，包志翔，陈如洲，
申请(专利权)人：厦门红相电力设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35