本实用新型专利技术公开了一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，激励源的输出端与布极面板相连，布极面板向外布设电流极和电压极，以及连接杆塔接地引下线；布极面板还与信号采集系统的输入端相连，信号采集系统的输出端与中央处理器的数据输入端相连，中央处理器的控制输出端与激励源的输入端相连，中央处理器的输出端连接实时显示模块的输入端，电源模块分别为激励源、信号采集系统、中央处理器和实时显示模块供电。本实用新型专利技术在布极距离有限的复杂地形下工作性能突出。本实用新型专利技术便携轻巧，可以实现接地电阻的一键式测量，使用方便高效，且测量过程中无须拆除接地引下线，能够大大提高巡检效率。
【技术实现步骤摘要】
一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置
本技术涉及高压杆塔接地电阻值测量领域，特别涉及到一种短距离布极的接地电阻测量装置。
技术介绍
杆塔接地电阻值与输电线路的雷击跳闸率密切相关，对电力系统运行的可靠性起着巨大的作用。接地电阻测量最常用的方法是三极法，采用接地体电流注入极G、电流极C和电压极P三个电极构成，通过向接地体注入电流I，并测量电压极电压U，得到接地电阻值R＝U/I。但三极法测量时必须断开接地引下线，测量过程费时费力，某些杆塔接地引下线难以断开导致传统三极法不适用；三极法布极距离过长，土壤电阻率较高地区布极距离需达到100m，在地形复杂的山区无法满足布极条件，造成测量结果不准确。目前，已经出现一些能够缩短布极距离的布极方式，例如四级法、五级法、塔基内布极法，这些方法只能少量缩短布极距离，且必须以增加布极数量为前提，这就造成原有三极法设备不适用的情况。基于以上原因，有必要找到一种使用方便且能够有效缩短布极距离的杆塔接地电阻测量装置。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，该装置采用注入高频激励信号的方式，充分利用避雷线电感作用，使90％以上的高频激励信号通过大地散流，实现不断开接地引下线测量杆塔接地电阻；采用了电流极内布的布极方式，在传统三极法的基础上将电位补偿点选择在电流极外部，再结合接地电阻半球形电流溢散模型的限制条件，将电流极布置在电压极与接地引下线之间，缩短布极距离为传统三极法的60％。电流极内布法可以在不增加电流回收极数量的基础上缩短布极距离，布线过程更加方便快捷，可以有效提高工作效率。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，包括激励源、布极面板、信号采集系统、中央处理器、实时显示模块和电源模块，其中所述激励源的输出端与布极面板相连，布极面板向外布设电流极和电压极，以及连接杆塔接地引下线；布极面板还与信号采集系统的输入端相连，信号采集系统的输出端与中央处理器的数据输入端相连，中央处理器的控制输出端与激励源的输入端相连，中央处理器的输出端连接实时显示模块的输入端，电源模块分别为激励源、信号采集系统、中央处理器和实时显示模块供电。进一步，所述布极面板具有电流注入端口、电流回收端口和电压检测端口，电流注入端口连接杆塔接地引下线，通过电流回收端口和电压检测端口分别布设电流极和电压极。通过布极面板进行检测连路的布设，更方便线路的管理，减少出错。本技术的一具体实施例中，所述激励源电流注入端口提供激励信号，电流注入端口连接杆塔接地引下线，向接地体中注入高频电流信号；信号采集系统采集布极面板上电流回收端口和电压检测端口的电流信号和电压信号。本技术采用的布极方式为电流极内布，所述电流极布设在杆塔接地引下线与电压极之间。更具体地，所述激励源包括信号发生器和功率放大模块，中央处理器控制信号发生器产生高频激励信号，经功率放大模块进行放大处理后，注入杆塔接地引下线。更具体地，所述信号采集系统包括滤波模块和AD转换模块，滤波模块对从布极面板上采集到的模拟信号进行滤波去噪，再由AD转换模块将模拟信号转换为数字信号用于中央处理器处理。中央处理器计算接地电阻采用的方法可以是现有的接地电阻计算方法，不是本技术的改进所在，此处不赘述。本技术提供的电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，具有高效、安全、轻便的特点，适应了智能电网的发展要求。弥补了三极法测量需断开接地引下线、布极距离远的缺陷，克服了多极法必须增加布极数量来缩短布极距离的问题，一定程度上解决了复杂地形下杆塔接地电阻的测量问题；测量过程中不需要断开接地引下线，有效提高了工作效率。本技术操作便捷、携带方便、安全性能好，在杆塔接地电阻测量方面表现出了更好的性能。可以实现接地电阻的一键式测量，使用方便高效，且测量过程中无须拆除接地引下线，能够大大提高巡检效率。附图说明图1是本技术的系统结构示意图；图2是本技术的激励源结构示意图；图3是本技术的信号采集系统结构示意图；图4是本技术的电流极内布的布极方式示意图；图5是本技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。参见图1，一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，由激励源1、布极面板2、信号采集系统3、中央处理器4、实时显示模块5、电源模块6构成。布极面板2上设有1个电流注入端口G、电流回收端口C和电压检测端口P，激励源1为其电流注入端口G提供激励信号，电流注入端口G连接杆塔接地引下线，向接地体中注入高频电流信号；信号采集系统3采集布极面板2上的电流和电压信号，并将采集结果发送至中央处理器4，中央处理器4完成对采集结果的处理和计算，并将计算结果发送至实时显示模块5完成接地电阻值的实时检测。该装置轻便易携带，线路巡检人员可以在无需拆除接地引下线的情况下得到接地电阻的实时测量结果，并判断接地体散流性能是否达标，及时排出杆塔周边的安全隐患，且布极距离大大缩短，可以节省大量工作时间。参见图2，所述激励源1主要包括信号发生器7和功率放大模块8，信号发生器7由中央处理器4控制产生测量所需的高频信号，该信号由功率放大模块8进行放大，经过放大后的高频信号为布极面板2的电流注入端口G提供激励。电流注入端口G向接地体中注入频率为3kHz-10kHz的高频信号，利用避雷线电感作用可以使90％以上的高频激励信号通过大地散流，因此测量过程可以实现不断开接地引下线，大大缩短了测量时间。信号发生器以AD公司的直接数字频率合成芯片AD9833为核心，外加匹配电路构成采用直接数字频率合成技术简称DDS技术完成高频测量信号的输出。由于信号发生器主芯片AD9833所输出的信号功率较小，不能满足工程测量需求，因此采用Howland电流泵的功率放大模块，以VCCS方式将电压信号转换成电流信号实现测量信号的恒流输出，并起到功率放大的作用。参见图3，所述信号采集系统3主要包括滤波模块9和AD转换模块10，滤波模块9将从布极面板2上采集到的模拟信号进行滤波处理，再由AD转换模块10将模拟信号转化为数字信号，以供中央处理器4做进一步计算。采用高性能的运算放大器OP37芯片搭建滤波电路，采用高精度、宽频带的AD637芯片作为有效值转换芯片，该芯片采用对数-反对数运算电路，直接将经过放大滤波以后的交流数据信号直接转换为该数据信号的有效值直流信号输出，从而实现交流到直流的转换。参见图4，本技术采用电流极内布法的布极方式，其在三极法的基础上进行改进，将电流极转移到电压极与接地体之间，由于电压极P需满足半球形电流溢散模型的最近布极距离限制，因此LGP必须大于散射接地极长度的2.5倍。如采用三极法布极，电流极距离LGC＝1.618LGP，采用电流极内布法，电流极布极距离LGC＝0.618LGP。电流极内布法明显降低了布极距离，最远布极距离仅为三极法的60％，且布极方式仍然是直线式三本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，其特征在于：包括激励源(1)、布极面板(2)、信号采集系统(3)、中央处理器(4)、实时显示模块(5)和电源模块(6)，其中所述激励源(1)的输出端与布极面板(2)相连，布极面板(2)向外布设电流极和电压极，以及连接杆塔接地引下线；布极面板(2)还与信号采集系统(3)的输入端相连，信号采集系统(3)的输出端与中央处理器(4)的数据输入端相连，中央处理器(4)的控制输出端与激励源(1)的输入端相连，中央处理器(4)的输出端连接实时显示模块(5)的输入端，电源模块(6)分别为激励源(1)、信号采集系统(3)、中央处理器(4)和实时显示模块(5)供电。/n
【技术特征摘要】
1.一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，其特征在于：包括激励源(1)、布极面板(2)、信号采集系统(3)、中央处理器(4)、实时显示模块(5)和电源模块(6)，其中所述激励源(1)的输出端与布极面板(2)相连，布极面板(2)向外布设电流极和电压极，以及连接杆塔接地引下线；布极面板(2)还与信号采集系统(3)的输入端相连，信号采集系统(3)的输出端与中央处理器(4)的数据输入端相连，中央处理器(4)的控制输出端与激励源(1)的输入端相连，中央处理器(4)的输出端连接实时显示模块(5)的输入端，电源模块(6)分别为激励源(1)、信号采集系统(3)、中央处理器(4)和实时显示模块(5)供电。
2.根据权利要求1所述一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，其特征在于：所述布极面板(2)具有电流注入端口、电流回收端口和电压检测端口，电流注入端口连接杆塔接地引下线，通过电流回收端口和电压检测端口分别布设电流极和电压极。
3.根据权利要求2所述一种电流极内布的短距布极接地电阻测量装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊光，罗宇鹰，朱鹏屹，张俊，甘新，倪文峰，唐政，陈正磊，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司江津供电分公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50
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