接地电阻的在线检测方法
【专利摘要】本发明涉及接地电阻的在线检测方法，通过辅助电极预埋系统测量待测接地电阻的电压和电流，并将所测电压信号和电流信号传输给测量系统，其中，辅助电极预埋系统为密封的结构；通过测量系统对接收到的电压信号和电流信号进行数据处理，得到接地电阻的阻值，并将所测接地电阻的阻值进行本地显示或传输给主站管理控制系统；主站管理控制系统对接收到的接地电阻的阻值进行显示和管理。本发明有效地解决了现有技术中接地电阻测量存在的问题，实现了对接地电阻的高效实时在线测量，且不受场地限制，不受环境干扰影响，大幅提高了测量精度，大幅降低了人工误差，利于及早发现问题，及时采取措施进行维修维护，从而保障相关防雷电等系统设备的安全运行。
【专利说明】接地电阻的在线检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电阻器件检测【技术领域】，尤其涉及接地电阻的在线检测方法。
【背景技术】
[0002]优良的接地系统是电力、电信、电气设备安全可靠运行的重要保证。例如，接地电阻作为雷电综合防护系统一个重要的组成部分，其阻值的高低直接决定着整个系统的防护性能，接地电阻大小是接地系统品质优劣的评判依据。目前，普遍存在的问题是，因接地体常年埋在地下，酸碱腐蚀、自然灾害或人为破坏等原因容易造成接地电阻装置的失效，进而致使接地装置接地电阻值的升高，当站点遭受雷击时会导致地电位抬升，反击设备，严重时将直接危及整套设备的安全运行。因此，对接地电阻进行精确、快速、简捷、可靠的测量，也已成为防雷接地相关【技术领域】的迫切技术需要。
[0003]在传统的测量方法中，主要采用摇表式测量仪器，其需要按照三极法标准的要求放置辅助电极，但是在野外艰苦的环境中，无法满足这一要求，使得测量的精度大幅降低；再者，强烈的电磁环境在接地电阻测量中存在电感与电容的耦合影响，使得钳式接地电阻测量无法获得准确有效的接地电阻阻值信息。此外，快速及时地得到接地系统的阻值，对于判断电力电气装置的防护措施是否有效、避免和减少国家和人民的财产损失，具有重要意义。但是，对于建设于野外艰苦环境中的无人值守设施，目前的测试方法都无法实现对接地电阻的有效检测。
[0004]因此，实时掌握接地装置的工频接地电阻值成为电力电子系统亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供接地电阻的在线检测方法，在线实时准确地检测接地体的运行状况，使测量结果不再因人而异，使测试范围不再受场地限制，使测试精度不再受环境干扰影响，从而利于及时发现问题，采取相应的处理措施。
[0006]本发明解决问题的技术方案是:接地电阻的在线检测方法，包括如下步骤:
[0007](I)通过辅助电极预埋系统测量待测接地电阻的电压和电流，并将所测电压信号和电流信号传输给测量系统，其中，所述辅助电极预埋系统为密封的结构；
[0008](2)通过所述测量系统对接收到的电压信号和电流信号进行数据处理，得到接地电阻的阻值，并将所测接地电阻的阻值进行本地显示或传输给主站管理控制系统；
[0009](3)所述主站管理控制系统对接收到的接地电阻的阻值进行显示和管理。
[0010]进一步地，所述辅助电极预埋系统与所述测量系统通过预埋的信号电缆相连接为接地电阻测量的回路，所述辅助电极预埋系统由所述测量系统控制。
[0011 ] 进一步地，所述辅助电极预埋系统和测量系统通过主站管理控制系统控制，所述辅助电极预埋系统与所述测量系统通过信号电缆相连接，所述主站管理控制系统与所述测量系统通过有线或无线的方式相连接。
[0012]进一步地，在所述辅助电极预埋系统中，设置有电流观察箱和电压观察箱，所述电流观察箱采集待测接地电阻的电流信号并传输给所述测量系统，所述电压观察箱采集待测接地电阻的电压信号并传输给所述测量系统；在所述测量系统中，设置有信号采集单元、计算单元、校准单元、本地显示单元和通讯传输单元；通过所述信号采集单元接收所述电流观察箱传输的电流信号和电压观察箱传输的电压信号，并传输给所述计算单元；在所述计算单元中，对所接收到的信号进行数据处理，得到所测接地电阻的阻值，并将所得接地电阻的阻值直接传输给本地显示单元，通过所述通讯传输单元将所得接地电阻的阻值传输给主站管理控制系统；其中，在所述计算单元进行数据处理中，通过所述校准单元对计算单元所采用的基础计算值进行校准。
[0013]进一步地，在接地电阻的铺设施工过程中，所述辅助电极预埋系统随接地电阻同时设置。
[0014]进一步地，所述主站管理控制系统通过通讯传输单元远程实时遥测接地电阻的阻值。
[0015]进一步地，在所述测量系统的校准单元内设置有FIR滤波器。优选地，所述FIR滤波器为基于FFT插值法设计的FIR滤波器。
[0016]应用本发明接地电阻的在线检测方法，通过预埋辅助电极系统，不但使接地电阻的测量精度得到提高，使测量更便利，而且，所述预埋辅助电极系统与测量系统和主站管理控制系统有效联合实现实时在线的根据管理需要随时查看接地装置的阻值。总体上，全面避免了地理环境、电磁环境及人为素质差异对测量的影响，在非标准三极法测试条件下和复杂的干扰环境里也能够及时准确检测接地体的运行状况，大幅提高了测试精度，同时，能够实现兼具本地数据存储、查看功能，远程控制和管理等功能。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:方法简便，易操作调控，有效地解决了现有技术中接地电阻测量存在的问题，实现了对接地电阻的高效实时在线测量，而且，不受场地限制，不受环境干扰影响，大幅提高了测量精度，大幅降低了人工误差，利于及早发现问题，及时采取措施进行维修维护，从而保障相关防雷电等系统设备的安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为实施例1和实施例2中本发明接地电阻的在线检测方法的原理结构框图；
[0019]图2为实施例3中本发明接地电阻的在线检测方法的原理结构框图。
[0020]图中所示:1-辅助电极预埋系统；2_测量系统；3_主站管理控制系统；4_电流观察箱；5_电压观察箱；6_信号采集单元；7_计算单元；8_校准单元；9_通讯传输单元；10-本地显示单元。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明本领域公知的方法、过程、流程、元件和电路等。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，本发明的一种接地电阻的在线检测方法，包括如下步骤:
[0024](I)通过辅助电极预埋系统I测量待测接地电阻的电压和电流，并将所测电压信号和电流信号传输给测量系统2，其中，辅助电极预埋系统I为密封的结构；
[0025](2)通过测量系统2对接收到的电压信号和电流信号进行数据处理，得到接地电阻的阻值，并将所测接地电阻的阻值进行本地显示或传输给主站管理控制系统3 ；
[0026](3)主站管理控制系统3对接收到的接地电阻的阻值进行显示和管理。
[0027]在上述实施例中，所述辅助电极预埋系统I与测量系统2通过预埋的信号电缆相连接为接地电阻测量的回路，辅助电极预埋系统I由测量系统2控制；具体地，在接地电阻的铺设施工过程中，辅助电极预埋系统I随接地电阻同时设置，在密封的辅助电极预埋系统I中设置辅助电压极和电流极，通过信号电缆使辅助电压极和电流极与被测接地电阻在测量子系统2控制下形成测量回路，根据需要完成接地电阻的实时在线测量。
[0028]应用本发明接地电阻的在线检测方法，通过预埋辅助电极系统I保障辅助电压极和辅助电流极及接地电阻免受酸碱腐蚀、自然灾害及人为破坏等因素影响，为测试的精度提供保证；辅助电极系统在地网敷设的建筑过程中，按照标准接地电阻测量的辅助电极布线要求，提前预埋于地下，为后续的接地电阻测量的精度和稳定性提供保障；不但利于使接地电阻的测量精度得到提高，使测量更便利；预埋辅助电极系统I与测量系统2和主站管理控制系统3有效联合实现实时在线的根据管理需要随时查看接地装置的阻值。总体上，全面避免了地理环境、电磁环境及人为素质差异对测量的影响，在非标准三极法测试条件下和复杂的干扰环境里也能够及时准确测量接地电阻，从而实时检测出接地体的运行状况，大幅提高测试精度，减小人工误差；同时，能够实现兼具本地数据存储、查看功能，远程控制和管理等功能，利于及早发现问题，及时采取措施进行维修维护，从而保障相关防雷电等系统设备的安全运行。
[0029]实施例2
[0030]如图1所示，本发明的一种接地电阻的在线检测方法，包括如下步骤:
[0031](I)通过辅助电极预埋系统I测量待测接地电阻的电压和电流，并将所测电压信号和电流信号传输给测量系统2，其中，辅助电极预埋系统I为密封的结构；
[0032](2)通过测量系统2对接收到的电压信号和电流信号进行数据处理，得到接地电阻的阻值，并将所测接地电阻的阻值进行本地显示或传输给主站管理控制系统3 ；
[0033](3)主站管理控制系统3对接收到的接地电阻的阻值进行显示和管理。
[0034]在上述实施例中，辅助电极预埋系统I和测量系统2通过主站管理控制系统3控制，辅助电极预埋系统I与测量系统2通过信号电缆相连接，主站管理控制系统3与测量系统2通过有线或无线的方式相连接组网进行通讯；具体地，在接地电阻的铺设施工过程中，辅助电极预埋系统I随接地电阻同时设置，在密封的辅助电极预埋系统I中设置有辅助电压极和电流极，通过信号电缆使辅助电压极和电流极与被测接地电阻以及测量系统2形成测量回路，在主站管理控制系统3的遥控下，根据需要完成接地电阻的实时在线测量。
[0035]应用本发明接地电阻的在线检测方法，基本同实施例1，具体地，通过预埋辅助电极系统1，使测量接地电阻所需的辅助电极均得到有效保护，避免了外界环境的干扰，从而使测量精度得到提高，使测量更便利；通过主站管理控制系统3远程实时遥测接地电阻的阻值，也能够接受测量系统2对接地电阻阻值的主动上报；主站管理控制系统3能够实时在线的根据管理需要随时遥测远方接地电阻装置的具体阻值，根据需要进行数据的管理和显示，方便快捷地获得远方防雷电等设备中的接地电阻的阻值，进而做出安全防护的决策。
[0036]实施例3
[0037]如图2所示，本发明的一种接地电阻的在线检测方法，基本步骤、结构设置及应用同实施例1，具体地，为提高测量的精度和可靠性，在所述辅助电极预埋系统I中，设置有电流观察箱4和电压观察箱5，电流观察箱4采集待测接地电阻的电流信号并传输给测量系统2，电压观察箱5采集待测接地电阻的电压信号并传输给测量系统2 ;在所述测量系统2中，设置有信号采集单元6、计算单元7、校准单元8、通讯传输单元9和本地显示单元10 ;通过所述信号米集单兀6接收电流观察箱4传输的电流信号和电压观察箱5传输的电压信号，并传输给计算单元7 ;在所述计算单元7中，对所接收到的信号进行数据处理，得到所测接地电阻的阻值，并将所得接地电阻的阻值直接传输给本地显示单元10，通过通讯传输单元9将所得接地电阻的阻值传输给主站管理控制系统3 ;其中，在计算单元7进行数据处理中，通过校准单元8对计算单元7所采用的基础计算值进行校准。
[0038]在上述实施例中，所述主站管理控制系统3能够通过通讯传输单元9远程实时遥测接地装置的阻值，从而能够便于通过网络远程控制和管理与接地电阻相关的设备，利于及早发现问题，及时采取措施进行维修维护，从而保障相关防雷电等系统设备的安全运行。
[0039]在上述实施例中，所述电流观察箱4和电压观察箱5均为密封结构，以进一步保证测量接地电阻的辅助电极免受侵蚀，提高接地电阻测量的精度。为得到更加精确的接地电阻的测量阻值，增强对外界存在的电磁等因素的抗干扰能力，在所述测量系统2的校准单元内设置有FIR滤波器；优选地，所述FIR滤波器为基于FFT插值法设计的FIR滤波器。
[0040]应用本发明接地电阻的在线检测方法，基本同实施例1，由辅助电极预埋系统1、测量系统2和主站管理系统3所组成的接地电阻在线检测系统，实时在线的测量接地电阻的阻值，有效解决传统接地电阻测量的弊端，大幅提高检测的精度和稳定可靠性，为相关应用接地电阻的设备提供及时的维修保护。
[0041]本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.接地电阻的在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)通过辅助电极预埋系统测量待测接地电阻的电压和电流，并将所测电压信号和电流信号传输给测量系统，其中，所述辅助电极预埋系统为密封的结构； (2)通过所述测量系统对接收到的电压信号和电流信号进行数据处理，得到接地电阻的阻值，并将所测接地电阻的阻值进行本地显示或传输给主站管理控制系统； (3)所述主站管理控制系统对接收到的接地电阻的阻值进行显示和管理。
2.根据权利要求1所述的接地电阻的在线检测方法，其特征在于:所述辅助电极预埋系统与所述测量系统通过预埋的信号电缆相连接为接地电阻测量的回路，所述辅助电极预埋系统由所述测量系统控制。
3.根据权利要求1所述的接地电阻的在线检测方法，其特征在于:所述辅助电极预埋系统和测量系统通过主站管理控制系统控制，所述辅助电极预埋系统与所述测量系统通过信号电缆相连接，所述主站管理控制系统与所述测量系统通过有线或无线的方式相连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的接地电阻的在线检测方法，其特征在于:在所述辅助电极预埋系统中，设置有电流观察箱和电压观察箱，所述电流观察箱采集待测接地电阻的电流信号并传输给所述测量系统，所述电压观察箱采集待测接地电阻的电压信号并传输给所述测量系统； 在所述测量系统中，设置有信号采集单元、计算单元、校准单元、本地显示单元和通讯传输单兀； 通过所述信号采集单元接收所述电流观察箱传输的电流信号和电压观察箱传输的电压信号，并传输给所述计算单元； 在所述计算单元中，对所接收到的信号进行数据处理，得到所测接地电阻的阻值，并将所得接地电阻的阻值直接传输给本地显示单元，通过所述通讯传输单元将所得接地电阻的阻值传输给主站管理控制系统；其中，在所述计算单元进行数据处理中，通过所述校准单元对计算单元所采用的基础计算值进行校准。
5.根据权利要求4所述的接地电阻的在线检测方法，其特征在于:所述主站管理控制系统通过通讯传输单元远程实时遥测接地电阻的阻值。
6.根据权利要求4所述的接地电阻的在线检测方法，其特征在于:在所述测量系统的校准单元内设置有FIR滤波器。
7.根据权利要求6所述的接地电阻的在线检测方法，其特征在于:所述FIR滤波器为基于FFT插值法设计的FIR滤波器。
【文档编号】G01R27/20GK104280618SQ201410534814
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】石磊 申请人:北京清网华科技有限公司