使用３电极的配电用大地固有电阻测量装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用３电极的配电用大地固有电阻测量装置及其方法，包括：电源供给部，用于供给电源；螺旋式接地极，接受从所述电源供给部供给的电源，构成为螺旋式，并用于基于３电极法的大地固有电阻的推定中；接地电阻值测量部，测量所述螺旋式接地极的接地电阻值；Ａ／Ｄ转换部，将用所述接地电阻值测量部所测量的模拟接地电阻值转换为数字信号；３电极法推定部，根据所述Ａ／Ｄ转换部转换出的接地电阻值，推定基于３电极法的大地固有电阻；显示部，显示所述３电极法推定部所推定的大地固有电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大地固有电阻测量，特别是涉及在配电工程施工作业中最基本的但是最容易被忽视的大地固有电阻测量中，只利用3电极法，不仅能够测量接地电阻，也能够测量大地固有电阻的。
技术介绍
—般地，在变电站接地、铁塔接地等送变电系统的工程设计、施工时，作为求解大地固有电阻的方法有温纳(Wenner)的4电极法(1915年提出)。 但是，由于电极是4个以上(也有5个的)，安装测量装置不方便，而且，必须重复测量来求出平均值，根据电极的间隔不同大地固有电阻值也不相同，因此，4电极法对于测量大地固有电阻来说未必是合适的。因此，不适用于以接地棒为单位的配电工程的设计、施工，这次开发的配电用大地固有电阻测量器的优点是能够容易的测量埋设接地棒的地方的大地固有电阻。 在与送变电系统有关的接地工程中利用的4电极法，多次重复测量变电站接地、铁塔接地等宽范围的面积的大地固有电阻，并求出其平均值，但是，配电工程的现状是，在其特性上，是以与埋设接地棒有关的非常小的面积为单位的工程，零散地涉及到较宽的范围，利用4电极法是不方便的，因此现在基本不利用此方法。 图1是基于以往的4电极法的大地固有电阻测量图。 其中，cl c2是电源连接，pl p2是电位差测量，1是接地极的长度，a是接地极的电极间距离，V是电压，I是电流。益纟内的4电极法(Wenner， s four electrode method)是弗兰克 ？益纟内(FrankWe皿er)在1915年发表的将4个电极按直线状以相同间隔配置的方法，当前，作为大地电阻率的测量方法，应用得最多。 这是如图1所示那样，是将4个电极设置于大地，测量在两侧的外侧的电极间流动的电流I和在内侧的2个电极间感应的电压V来计算出大地电阻率的方法。通过向外侧的2个接地电极cl和c2之间提供电源，使电流流向大地，可以测量此时在内侧的2个接地电极pl和p2之间产生的电位差，根据V/I求出接地电阻R[ Q ]。而且，若将电极间隔设为a[m]，则可以根据下面的数学式l计算出大地电阻率P [Q.m]。 [数学式1]p= 2 ra' 7 这时，电阻R = V/I。而且，在测量用接地电极的埋设深度与电极间距离相比非常小的情况下，优选适用4电极法(four electrode method)或4点法(four point method),因此，以a > 20d的条件测量大地电阻率是合适的。数学式1表示大体上深度是(0. 75 l)a的地点的土壤的平均大地电阻率(mean earth resistivity)。 计算与测量用电压、电流接地电极cl、 c2、 pl、 p2的接地电阻无关的大地电阻率。若使电极间隔a增大，可以对测量用电流所浸透的深度的大地电阻率的平均值进行测量。如果在地中埋设有水道管或煤气管等金属管，测量用电流通过这些金属导体而流动，所以会给测量带来误差。因此，为了使用4电极法正确地测量大地电阻率，优选是使4电极排列方向和间隔变化来进行多次测量，并求出平均值。 图2是表示一般的固有电阻(P)和电极间距离(a)的关系的曲线图。如图所示，根据电极间隔cl c2的间隔不同大地固有电阻值不同。 图3是表示一般设计基准2601的大地固有电阻的表，图4是表示一般的配电作业教材的大地固有电阻的表，图5是表示一般的技术用语解说集(送变电领域)的大地固有电阻的表，图6是表示电气设备工业(大地电阻率和接地电阻、平成4年7月)的大地固有电阻的表。 如图3 图6所示，在设计基准中明示的大地固有电阻是与土壤的种类相应的统计数值，该数值的宽度较大，配电设计者难以适用。 只有在大地插入若干电极利用测量器来测量大地固有电阻的方法。 但是，在用途上，以往技术的4电极法，电极是4个以上，所以在配线时是不方便的，而且，必须进行多次重复测量，适用于宽范围的地域，相反，配电工程中，进行接地设计和工程的单位设备与送变电设备相比其规模小，分散在各个地方，需要可以测量埋设接地棒的单位场所的大地固有电阻，携带容易且测量便利的计量器具。
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决上述以往的各问题而提出的。其目的是提供一种对于配电工程的施工作业中最基本的但是容易被忽视的大地固有电阻测量，只利用3电极法，不仅能够测量接地电阻，也能够测量大地固有电阻的。 本专利技术的使用3电极的配电用大地固有电阻测量装置，其特征在于，包括电源供给部，用于供给电源；螺旋式接地极，接受从所述电源供给部供给的电源，构成为螺旋式，并用于基于3电极法的大地固有电阻的推定中；接地电阻值测量部，测量所述螺旋式接地极的接地电阻值；A/D转换部，将利用所述接地电阻值测量部所测量的模拟接地电阻值转换为数字信号；3电极法推定部，利用所述A/D转换部转换出的接地电阻值，推定基于3电极法的大地固有电阻；显示部，显示所述3电极法推定部所推定的大地固有电阻。 另外，本专利技术的使用3电极的配电用大地固有电阻测量方法，其特征在于，包括以下步骤第一步骤，利用螺旋式接地极测量基于3电极法的接地电阻值；第二步骤，将在所述第一步骤中测量的模拟接地电阻值信号转换为数字接地电阻值信号；第三步骤，使用在所述第二步骤中转换的数字接地电阻值根据3电极法推定大地固有电阻。附图说明 图1是基于以往的4电极法的大地固有电阻测量图。 图2是表示一般的固有电阻(P )和电极间距离(a)的关系曲线图。 图3是表示一般的设计基准2601的大地固有电阻的表。 图4是表示一般的配电作业教材的大地固有电阻的表。 图5是表示一般的技术用语解说集(送变电领域)的大地固有电阻的表。 图6是表示电气设备工业(大地电阻率和接地电阻、平成4年7月)的大地固有电阻的表。 图7是本专利技术的一实施方式涉及的使用3电极的配电用大地固有电阻测量装置构成方框图。 图8是表示图7的螺旋式接地极的图。 图9是表示本专利技术的一实施方式涉及的使用3电极的配电用大地固有电阻测量方法流程图。 图10是表示使用本专利技术来测量大地固有电阻的例的测量图。 图11是表示利用本专利技术的3电极法逆运算大地固有电阻的例的表。 图12是表示使用本专利技术的螺旋式、以往技术铜棒和以往技术的4电极法进行现场实测的例的比较表。 图13是图12的大地固有电阻测量值的比较表。具体实施例方式以下，根据附图对本专利技术进行如下详细说明。 图7是本专利技术的一实施方式涉及的使用3电极的配电用大地固有电阻测量装置的构成方框图，图8是表示图7的螺旋式接地极的图。 如图所示，其特征在于，包括电源供给部(10)，用于供给电源；螺旋式接地极(20)，接受从所述电源供给部(10)供给的电源，构成为螺旋式，并用于基于3电极法的大地固有电阻的推定中；接地电阻值测量部(30)，测量所述螺旋式接地极(20)的接地电阻值；A/D(Analogto Digital,模拟/数字)转换部(40)，将利用所述接地电阻值测量部(30)测量的模拟接地电阻值转换为数字信号；3电极法推定部(50)，利用所述A/D转换部(40)转换的接地电阻值，推定基于3电极法的大地固有电阻；显示部(60)，显示所述3电极法推定部(50)推定的大地固有电阻。 所述螺旋式接地极(20)，其特征在于，其材质是由机械构造用炭素钢材构成。所述3电极法推定部(50)，其特征在于，是利用<fo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用３电极的配电用大地固有电阻测量装置，其特征在于，包括：电源供给部，用于供给电源；螺旋式接地极，接受从所述电源供给部供给的电源，构成为螺旋式，并用于基于３电极法的大地固有电阻的推定中；接地电阻值测量部，测量所述螺旋式接地极的接地电阻值；Ａ／Ｄ转换部，将用所述接地电阻值测量部所测量的模拟接地电阻值转换为数字信号；３电极法推定部，根据所述Ａ／Ｄ转换部转换出的接地电阻值，推定基于３电极法的大地固有电阻；显示部，显示所述３电极法推定部所推定的大地固有电阻。

【技术特征摘要】
一种使用3电极的配电用大地固有电阻测量装置，其特征在于，包括电源供给部，用于供给电源；螺旋式接地极，接受从所述电源供给部供给的电源，构成为螺旋式，并用于基于3电极法的大地固有电阻的推定中；接地电阻值测量部，测量所述螺旋式接地极的接地电阻值；A/D转换部，将用所述接地电阻值测量部所测量的模拟接地电阻值转换为数字信号；3电极法推定部，根据所述A/D转换部转换出的接地电阻值，推定基于3电极法的大地固有电阻；显示部，显示所述3电极法推定部所推定的大地固有电阻。2. 根据权利要求1所述的使用3电极的配电用大地固有电阻测量装置，其特征在于，所述螺旋式接地极的材质是由机械构造用炭素钢材构成。3. 根据权利要求1或2所述的使用3电极的配电用大地固有电阻测量装置，其特征在于，所述3电极法推定部，利用<formula>formula see original document page 2</formula...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄修天，
申请(专利权)人：韩国电力公社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]