通过测量回路阻抗测量电气设备的接地电阻的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过测量回路阻抗测量电气设备的接地电阻的方法。根据该方法，借助于生成电压的变换器将电流注入到环路中，通过电流测量变换器，测量该电流。该方法的特征在于，将两个变换器合为一个用作阻抗变换器的变换器，并且应用测量结果建立了回路阻抗，其中进行了多次测量，所述多次测量允许确定并且删除变换器的一些参数。本发明专利技术能够用于测量电气设备的接地电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过测量回路阻抗测量电气设备接地电阻的方法，根据该方法，借助于生成电压的变换器将电流注入到该回路中，并且通过电流测量变换器测量该电流。
技术介绍
已知的这种方法使用了两个不同的变换器，以便注入电流并且测量电流，所述两个变换器实施成两个夹子(pince)的形式，这两个夹子彼此足够远地夹住待测量的回路，以便避免任何相互作用，或者所述两个变换器实施成合成为一个夹子的两个夹子的形式，从而在所述两个变换器之间实现了理想的磁隔离。
技术实现思路
本专利技术用于解决这些缺陷至少之一。为了实施这个目标，本专利技术的方法的特征在于，将两个变换器合为一个用作阻抗变换器的变换器，并且通过应用测量结果建立了回路阻抗，其中进行了多次测量，该测量允许确定和去除变换器的参数。根据本专利技术的一个优选特征，用不同电感值和频率值进行多次测量。根据本专利技术的另一个特征，通过变换器的初级输入电压的改变而改变电感。根据本专利技术的再一个特征，分开地测量变换器的输入电压和输入的电流之间的关系式的实数部分和虚数部分，并且通过使用测量结果计算所述待测阻抗的电阻和电感部分以及该阻抗本身的值。附图说明通过随后参照仅仅示范给出的简示附图的说明将很好理解本专利技术并且更清晰地显现出本专利技术的其它目的，特征，细节和优点，所述附图示出了本专利技术的一个实施例，附图包括图1给出了理想变换器的电路图；图2给出了使用类型的变换器的等效电路图，其等效于根据本专利技术的示范性的阻抗变换器；图3给出了图1的变换器的电路图，所述元件被集中到初级端上；图4示出了简化形式的变换器的电路图；以及图5示出了将信号的实数部分和虚数部分分开的电路图。具体实施例方式本专利技术是以接地电阻可以直接通过一个电压变换器测量的发现为基础的，因此允许去除测量电流的变换器以及磁隔离。该电压变换器以一种方式用作阻抗变换器，这种方式将在后面描述并且构成了一种测量方法，该测量方法包括，先决的步骤，进行用于建立施加在变换器的初级端的电极上的电压和注入的初级电流之间的关系式的理论分析，从而识别变换器的在建立了回路阻抗时应该去除的参数，并且在这个电压/电流关系式中使这些参数出现在它们的关联中；和测量步骤，使得获得所述值，根据所述值可以确定这些参数并且随后通过计算建立回路阻抗。图1以理想变换器的等效电路图形式，示出了本专利技术期望实现的目标，即测量在变换器的第二绕组电路NS中的一个表示为ZX的回路阻抗，该变换器的第一绕组用NP表示并且在第一绕组的端子处施加电压VP。该电压使得第一电流IP在第一绕组中循环，该第一电流在第二绕组中感应出第二电压VS，该第二电压VS导致第二电流IS，m为第二绕组NS与第一绕组NP的圈数比。在本专利技术中，该变换器实施为用于夹持回路的导体的夹子形式，该回路的阻抗必须被确定，这个回路构成了第二绕组NS。该绕组的匝数从而等于1。对于没有损失磁通并且其中的磁路具有无限磁导率并且没有铁损和铜损的理想阻抗变换器来说，待测量的阻抗表示为下述的等式Zx=Vpm2Ip]]> 如果VP为施加在第一绕组的端子上的电压并且因此是已知的值，m是恒定的，那么只需要测量第一电流IP就可得出阻抗ZX。但是在实际过程中，变换器并不理想并且具有磁通损失，有限的磁路磁通率并且具有铁损和铜损。图2示出了实际变换器的等效电路图，在TP表明的区域中的方块构成了图1的理想变换器，具有的圈数比。m＝NS/NP。在这个电路图中，Rf表示电阻，其等于变换器的铁损，Lμ表示该变换器的磁感，即磁路的非无限的磁通率的映像，If和Iμ表示该变换器的磁感应电流，RP表示第一绕组的电阻，即铜损的映像，IP表示第一泄漏电感，即磁通损失的映像，RS表示第二绕组的电阻，lS表示第二绕组的泄漏电感，EP表示产生变换器的磁通的实际电压，ES表示在第二绕组获得的生成电压。为了通过变换器的第一绕组测量阻抗ZX，第二绕组的所有元件都集合到第一绕组上，因此给出了示出在图3中的等效电路图。考虑到应用中的特别情况，该等效电路图可以用下面的假设简化该绕组NS由可以测量阻抗的回路构成；因此NS＝1并且lS可忽略不计并且可以认为等于0并且RS＝0。RP值可忽略不计，因为RP≈0所以变为ZxNp2，在第一绕组上分布的绕组的规定还允许假定lS＝0。所述等效电路图从而以图3中示出的形式表示，该电路可与表示为 IPVp=1Z]]>以及1Z=1Rf+1Lμω+1ZxNp2]]>或者ω＝2πf，f为该电压Vp的频率。用导纳代替电阻，用阻纳代替阻抗，因此上述的等式可以写为IPVp=Cf+Yμ+Yx]]>其中Cf=1Rf;]]>Yμ=1Lμω;]]>YX=1ZXNP]]>并且Zx=Rx+Lx2ω2]]>从这个等式可以得出，只需了解和/或者去除Cf和Ym项，以便确定Yx，因此确定Zx。首先通过一种间接方法然后进行回路测量可以进行上述的分析，该间接方法在于首先进行空载测量，以便确定Cf和Yμ，因为只需通过按照每一项的相位差就可以减去值Cf和Yμ，从而获得值Zx。这个解决方案在原理方面是令人满意的，但并不容易实施，因为所述测量操作分两步进行，从而需要打开夹子。该测量因此依赖于铁间空隙以及铁间空隙的有效截面。称为直接方法的第二种方法在于通过保持夹子闭合，即在测量阶段不必打开该夹子实现整体测量。这个方法避免了能够产生间接方法测量错误的机械误差。所述直接测量方法仅仅进行一个测量程序，在该程序期间确定了值Cf，Yμ和Yx，也就是说阻抗Zx。随后将描述这些数值的确立所述铁损Cf由下面的关系式限定Pfn=Pf0]]>其中B表示该变换器的工作电感；f表示工作频率，e表示构成磁路的铁板厚度，S表示磁路的有效截面，y，z，t表示取决于该磁路性质的常数，即也表示了磁路的磁通率以及间隙，Pf0表示取决于磁路性质的铁损，由电感B0，用于铁板厚度e0的频率f0和磁路的有效截面S0获得。另外，铁损的等效电阻可以用下述形式表示Pf=VP2Rf]]>即Pf=VP2Cf]]>从而可以确立Pfn=VPn2Cfn]]>以及Pf0=VPn2Cf0]]>在上面的等式中引入这些项 VPn2Cfn=VP02Cf0(BnB0)y(fnf0)z(ene0)t(SnS0)]]>即Cfn=VP02VPn2Cf0(BnB0)y(fnf0)z(ene0)t(SnS0)]]>该铁板的厚度和磁路的截面是恒定的，因此可以确定ene0=sns0=1,]]>该表达式可变成Cfn=AnCf0(BnB0)y(fnf0)z]]>Yμ项是电感系数的映像，该电感系数的形式为L=μ0μeNP2SfLf]]>其中μe=11μr+ϵLf]]>其中μ0是相对空气的磁通率，μr是相对磁性材料的磁通率，μe是磁路的有效磁通率，ε是磁路间隙，Lf是磁路的长度。Yx项由下面的等式表示 YX=1ZXNP2=1NP2RX2+LX2ω2]]>通过分析上述3个表达式，表明在等式IP本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过测量回路阻抗测量电气设备的接地电阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：借助于生成电压的变换器将电流注入到回路中，并且通过测量电流的变换器测量电流；将两个变换器结合为用作阻抗变换器的一个变换器，并且按照以下方式建立回路阻抗：进行多次测量，从而通过应用测量结果确定和去除变换器的参数。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克布戈，贝尔纳坎托罗斯基，达尼埃尔阿诺克斯，阿克塞尔阿诺克斯，
申请(专利权)人：肖万阿诺克斯公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]