一种冲击接地阻抗的测试系统技术方案

本申请公开了一种冲击接地阻抗的测试系统，基于人工引雷技术，将雷电流作为检测冲击接地阻抗的测试电流。该测试系统包括将雷电流注入至待测接地装置的引流杆、测量雷电流的电流测量装置、测量响应电压的电压测量装置以及计算冲击接地阻抗的阻抗计算装置。在本申请提供的冲击接地阻抗的测试过程中，采用雷电流作为测试电流，与通过冲击电流发生器产生冲击电流作为测试电流相比，雷电流可达到百kA的雷电波形，且有多次回击，可使土壤充分的火花放电，从而使待测接地装置反应出真实的防雷特性。根据待测接地装置呈现出真实的防雷特性，对待测接地装置更有可针对性进行设计或改造。

A test system for impact grounding impedance

This application discloses a test system for impacting the grounding impedance. Based on the artificial thunder technology, the lightning current is used as a test current to detect the impact of grounding impedance. The test system includes the lightning current injected into the drainage rod of the grounding device, the current measuring device for measuring the lightning current, the voltage measuring device for measuring the response voltage, and the impedance calculation device for calculating the impulse grounding impedance. This application provides the impact testing process of grounding impedance, the lightning current as the test current, and the impulse current generator current impact as compared to the test current, lightning waveform of lightning current can be up to kA, and there are several back, spark discharge can make the soil fully, so that the measured grounding device reflect the true characteristics of lightning protection. According to the true lightning protection characteristics of the grounding device to be measured, it is more feasible to design or reconstruct the grounding device.

【技术实现步骤摘要】
一种冲击接地阻抗的测试系统
本申请涉及高压防雷接地
，尤其涉及一种冲击接地阻抗的测试系统。
技术介绍
冲击接地阻抗是指冲击电流或雷电流从接地装置向周围大地流散时，接地介质(土壤、岩石以及降阻剂等)所呈现的阻抗值。在实际应用中，冲击接地阻抗用于表征接地装置的防雷特性。目前，冲击接地阻抗的测量方法包括模拟试验法，其测量过程为，采用大型的冲击电流发生器生成冲击电流，以该冲击电流模拟雷电流；将冲击电流注入接地装置；测量冲击电流沿着接地装置流入大地时所呈现的阻抗值，即为冲击接地阻抗。但是，冲击电流发生器发生的冲击电流与雷电流存在较大的差距，首先，雷电流的幅值可达到百KA级，而冲击电流的幅值仅能达到十KA级。其次，雷电流除了包括主放电外，还存在多次的回击电流，而冲击电流发生器受到电容器充电时间的影响，很难达到短时间内的多次连续放电，即冲击电流无法模拟雷电流产生多次回击电流的过程。因此，采用冲击电流测量的阻抗值并不是雷电流流入接地装置时所呈现的真实的阻抗值。
技术实现思路
本申请提供了冲击接地阻抗的测试系统，以解决现有技术测量的冲击接地阻抗不能准确、真实反映接地装置的防雷特性的问题。本申请提供了一种冲击接地阻抗的测试系统，该装置包括，依次连接的引雷装置与引流杆，所述引流杆上未连接所述引雷装置的一端用于连接待测接地装置的中心；电流测量装置，所述电流测量装置包括第一电流计量器，所述第一电流计量器被配制成，测量注入待测接地装置的雷电流，并将测量的雷电流传至阻抗计算装置；至少一个电压测量装置，每个所述电压测量装置包括第一电压计量器，第一电压计量器被配制成，在距待测接地装置中心的预设位置处，测量待测接地装置在雷电流作用下产生的响应电压，并将测量的响应电压传至阻抗计算装置；所述阻抗计算装置用于根据所述雷电流与响应电压，计算冲击接地阻抗。优选地，所述系统还包括电光转换器与光电转换器，所述电光转换器的输入端分别连接所述第一电流计量器与所述第一电压计量器，所述电光转换器的输出端通过光纤连接所述光电转换器的输入端，所述电光转换器用于将所述雷电流与响应电压分别转换为相应的电流光信号和电压光信号；所述光电转换器的输出端连接所述阻抗计算装置，所述光电转换器用于将所述电流光信号和电压光信号还原为其相应的雷电流与响应电压。优选地，所述电流测量装置还包括第二电流衰减器，所述第二电流衰减器用于将所述第一电流计量器测量的雷电流衰减预设的倍数。优选地，所述电压测量装置还包括第二电流衰减器，所述第二电压衰减器用于将所述第一电压计量器检测的响应电压衰减预设的倍数。由以上技术方案可见，本申请实施例提供一种冲击接地阻抗的测试系统，基于人工引雷技术，将雷电流注入待测接地装置，使待测接地装置呈现出真实的防雷特性，从而提高检测的冲击接地阻抗的准确度。该测试系统包括引流杆、电流测量装置、电压测量装置以及阻抗计算装置，其中，引流杆将引雷装置采集的雷电流注入至待测接地装置；电流测量装置测量注入待测接地装置的雷电流；电压测量装置测量在雷电流作用下待测接地装置产生的响应电压；阻抗计算装置根据测量的响应电压与雷电流，计算其比值得到冲击接地阻抗。在本申请提供的冲击接地阻抗的测试过程中，采用自然产生的雷电流作为测试电流，雷电流经过待测接地装置进入周围的土壤介质中后，可使周围的土壤介质得到充分放电，继而使待测接地装置呈现真实的防雷特性，因此，采用本方法测量的冲击接地阻抗，可更真实地反应自然雷电条件下待测接地装置的防雷特性。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请冲击接地阻抗的测试系统的一个实施例的结构示意图；图2为本申请冲击接地阻抗的测试系统的使用流程图；图3为本申请传输雷电流与响应电压的流程图；图1-3中的标号分别表示为：1-引雷装置，2-引流杆，3-电流测量装置，31-第一电流计量器，32-第二电流衰减器，4-电压测量装置，41-第一电压计量器，42-第二电压衰减器，51-电光转换器，52-光纤，53-光电转换器，6-阻抗计算装置，7-检测室,8-待测接地装置。具体实施方式图1为本申请冲击接地阻抗的测试系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该系统包括引雷装置1、引流杆2、电流测量装置3、至少一个电压测量装置4与阻抗计算装置6。引雷装置1的输出连接引流杆2，引雷装置1将自然生成的雷电流引入到地面，并传至引流杆2中。引流杆2的一端连接引雷装置1，另一端连接待测接地装置8的中心，引流杆2将雷电流注入至待测接地装置。电流测量装置3包括第一电流计量器31，第一电流计量器31被配制成：测量注入待测接地装置8的雷电流，并将测量的雷电流传至阻抗计算装置6。本实施例中，第一电流计量器31的输入端连接引流杆2，其输出端连接至阻抗计算装置6。第一电流计量器31在引雷时测量引流杆2上的雷电流的幅值，并将测量的雷电流的幅值传至阻抗计算装置6。可实现电流计量的装置有多种，例如，测量线圈或同轴分流器等，在此不对其进行具体限定。在具体使用时，应选择具有合适测量量程的第一电流计量器，雷电流峰值不超过第一电流计量器的测量范围，并且测量装置的输出值不超过电光转换装置的量程。为了提高测量装置的抗干扰性，电流测量装置3还包括第二电流衰减器32，即在第一电流计量器31与阻抗计算装置6的连接电路上连接第二电流衰减器32。该衰减器可将第一电流计量器测量的雷电流衰减预设的倍数。本领域技术人员可根据实际需要，选择合适衰减倍数的衰减器，例如10:1或100：1的衰减器等。每个电压测量装置4包括第一电压计量器41，第一电压计量器41被配制成：在距待测接地装置中心的预设位置处，测量待测接地装置8在雷电流作用下产生的响应电压，并将测量的响应电压传至阻抗计算装置6。在此将对第一电压计量器在电路中的连接方式进行说明。在传统的连接方式中，第一电压计量器输入端的高压侧连接待测接地装置中心，其输入端的低压侧连接接地桩。这种连接方式与定义的零电位一致(接地桩与大地连接，定义其电压为零电压)，因此较容易理解。但是，其电路中的测量设备与周围区域内的测量人员将始终处于一个高电位场区，而且该高电位场区并不完全相等，即某区域范围内存在一定的电压偏差，若该电压偏差足够大，则会损坏测量设备的和危害测量人员的人身安全。例如，假设高电位为2万伏，偏差为1％，则存在200伏的电压偏差，该电压偏差将危及测量人员和测量设备的安全。另外，采用该种连接方式时，电路中只能接一个第一电压计量器，假如接了两个第一电压计量器，则相对零电位位置有两个电压差，而实际整个地网上电压近视相等，导致两个电压测量装置测量结果相同，从而使两个零电位失去实际意义。为了避免上述问题，本申请中，第一电压计量器采用了新的连接方式。图1为本申请冲击接地阻抗的测试系统的另一个实施例的结构示意图，如图1所示，第一电压计量器在电路中的连接方式具体为：第一电压计量器41输入端的高压侧连接接地桩，第一电压计量器41输入端的低压侧连接待测接地装置8的中心；第一电压计量器41的输出端连接至阻抗计算装置6。第一电压计量器测量的接地桩与待测接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击接地阻抗的测试系统，其特征在于，所述系统包括：依次连接的引雷装置(1)与引流杆(2)，所述引流杆(2)上未连接所述引雷装置(1)的一端用于连接待测接地装置的中心；电流测量装置(3)，所述电流测量装置(3)包括第一电流计量器(31)，所述第一电流计量器(31)被配制成，测量注入待测接地装置的雷电流，并将测量的雷电流传至阻抗计算装置(6)；至少一个电压测量装置(4)，每个所述电压测量装置(4)包括第一电压计量器(41)，第一电压计量器(41)被配制成，在距待测接地装置中心的预设位置处，测量待测接地装置在雷电流作用下产生的响应电压，并将测量的响应电压传至阻抗计算装置(6)；所述阻抗计算装置(6)用于根据所述雷电流与响应电压，计算冲击接地阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种冲击接地阻抗的测试系统，其特征在于，所述系统包括：依次连接的引雷装置(1)与引流杆(2)，所述引流杆(2)上未连接所述引雷装置(1)的一端用于连接待测接地装置的中心；电流测量装置(3)，所述电流测量装置(3)包括第一电流计量器(31)，所述第一电流计量器(31)被配制成，测量注入待测接地装置的雷电流，并将测量的雷电流传至阻抗计算装置(6)；至少一个电压测量装置(4)，每个所述电压测量装置(4)包括第一电压计量器(41)，第一电压计量器(41)被配制成，在距待测接地装置中心的预设位置处，测量待测接地装置在雷电流作用下产生的响应电压，并将测量的响应电压传至阻抗计算装置(6)；所述阻抗计算装置(6)用于根据所述雷电流与响应电压，计算冲击接地阻抗。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电光转换器(51)与光电转换器(53)，所述电光...

【专利技术属性】
技术研发人员：马御棠，马仪，蔡汉生，刘刚，周仿荣，张义，黄然，贾磊，黑颖顿，胡泰山，孟贤，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：云南,53