专利名称：电力系统接地材料评价装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统接地材料评价装置，尤其是涉及一种接地材料耐土
壤腐蚀和接地电阻导电性的评价装置。
(二)
背景技术：
接地网的导体埋设在地下，常因土壤多年的腐蚀而使性能变坏，造成系统接地短路时地电位异常升高或分布不均，严重威胁运行人员安全，还可能因反击或电缆皮环流破坏二次设备，引起检测或控制设备误动、拒动而扩大事故。 接地是电力系统安全运行的重要保障，目前接地存在的主要问题是接地电阻超标、接地电阻不稳定和接地体材料腐蚀。因此接地材料在土壤中应具有低的接地电阻和良好的耐土壤腐蚀性。对接地材料进行耐土壤腐蚀性和接地导电性评价是保障接地网安全运行的重要前提。现场埋设对接地材料进行评价具有周期长的缺点，短时间内难以对接地材料的耐腐蚀性和接地导电性做出评价。目前普遍采用实验室加速失效的装置来评价接地材料的性能参数，以快速地优选出所需的材料，但仅能对材料耐土壤腐蚀性做出评价。这种评价装置通过控制土壤温度和湿度来加速接地材料腐蚀用以模拟接地网自然失效状态，从而可在短时间内对接地材料的耐土壤腐蚀性进行评价，但由于现在的方法主要是针对不需泻流的埋地金属材料，无法测量材料与其周围土壤的的接触电阻，不能满足对接地材料进行评价的要求。 另外采用电化学方法进行测量评价时，研究电极与参比电极之间很高的电位降对测量结果的精度会产生很大影响，很难获得精确的测量结果。另外目前所采用的电化学方法往往需要引入其它的腐蚀性物质，不仅缺乏现场工况的代表性，而且成本比较高。
发明内容因此，本实用新型为了克服电力系统接地材料评价装置的上述缺陷，提供一种成
本低，不仅能够准确的评价接地材料的耐腐蚀性，还能够测量与其周围土壤之间的接触电
阻的电力系统接地材料评价装置。 本实用新型采用以下技术方案 该实用新型电力系统接地材料评价装置，其包括 —箱体，用以构造小环境； —防腐蚀金属桶，位于所述箱体内，内填充有土壤，通过重量传感器悬吊，用以测定其含水量； 加热装置，位于所述箱体内的防腐蚀金属桶下方； 两温度传感器，其一位于所述土壤内，另一位于箱体内防腐蚀金属桶外，用以通过两者获取的温度与设定值比较控制所属加热装置，进而控制所述箱体内小环境的温度；[0012] —水箱，通过设有电控阀的水管对所述土壤施水，其中电控阀受控于所述含水[0013] 电阻测量仪，用于测量插入所述土壤的接地体材料棒与所述防腐蚀金属桶间的电阻。 基于本实用新型技术方案的电力系统接地材料评价装置通过改变土壤自身的含水量和温度加速接地体材料棒的腐蚀，测试过程中，不会改变土壤的动力学特征，使获取的腐蚀参数更具有代表性。相比于现有方案需要针对不同的接地材料使用不同的电解质，不仅成本大大降低，而且减少了配备各种电解质的步骤，操作简便性也大大提高；另一方面，针对不同接地材料的测试结果更具有可比性。 本方案采用构造小环境的方式，使实验在变化相对稳定的环境下进行，据此对不同接地材料的评价更具有可比性。 此外，由于本方案将插有接地体材料棒的土壤装在一个防腐蚀金属桶内，不仅使接地材料与土壤之间的电阻的测量成为可能，而且也比较简单，只需要测量接地体材料棒与金属桶间的电阻R即可，并且可动态地观察和记录接地电阻值。由于该电阻R由接地体
材料与土壤之间的电阻Rp土壤电阻Ry土壤与小桶之间的接触电阻&、小桶电阻R4组成。
由于土壤电阻1 2、土壤与小桶之间的接触电阻1 3、小桶电阻1 4都相同，因此可通过测量电阻
R来评价接地材料的接地导电性。 上述电力系统接地材料评价装置，所述箱体设有一用于与外界换气的换气装置。[0018] 所述换气装置受控于用于测量箱体内环境温度的箱体温度传感器，以控制箱体内
温度在设定温区范围。 所述加热装置通过一隔热装置支撑在所述箱体底部。 所述加热装置由输入端子接有所述温度传感器，输出端子接该加热装置的PID控制器控制。 当两温度传感器所获取温度都低于设定值时，加热系统工作。[0022] 所述水箱位于所述箱体上方。
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，使本领域的技术人员更好的理解本实用新型，其中 图1为基于本实用新型技术方案的电力系统接地材料评价装置一种结构示意图。[0025] 图中1、水箱，2、水管，3、电控阀，4、箱体温度传感器，5、防腐蚀金属桶，6、换气装置，7、土壤温度传感器，8、加热装置，9、隔热装置，10、接地体材料棒，11、测量钳，12、控制装置，13、测量钳，14、箱体，15、电阻测量仪，16、重量传感器。
具体实施方式下面对本实用新型的技术方案作示例性说明 说明书附图1示出了一种基于本实用新型技术方案电力系统接地材料评价装置，其包括 —箱体15，用以构造小环境； —防腐蚀金属桶5，位于所述箱体内，内填充有土壤，通过重量传感器6悬吊，用以测定其含水量；[0030] 加热装置8，位于所述箱体内的防腐蚀金属桶下方； 两温度传感器，其一位于所述土壤内，另一位于箱体内防腐蚀金属桶外，用以通过 两者获取的温度与设定值比较控制所属加热装置，进而控制所述箱体内小环境的温度； —水箱1，通过设有电控阀3的水管2对所述土壤施水，其中电控阀受控于所述含 水量； 电阻测量仪15，用于测量插入所述土壤的接地体材料棒10与所述防腐蚀金属桶 间的电阻。 对于其中不需要温度控制的构件(元器件)，可以将其置于所述箱体外面，比如接 地电阻测量仪，不仅便于观察，也防止潮湿的空气对其造成腐蚀。所说的防腐蚀金属桶，本 方案倾向于采用不锈钢桶，成本低，耐腐蚀性完全可以满足本方案的需要。当然，本实用新 型的保护范围并不限于本实施例所列举的技术特征，比如不锈钢桶，能够起到防腐蚀作用， 并具有良好导电性能的材质的金属桶均可使用，甚至是外部镀有导电层的塑料桶也可以使 用，给予本实用新型实用新型点的所有等同特征或非实质性变动特征也应当落入本实用新 型的保护范围之内。 为了保持箱体内的温、湿度，所述箱体设有一用于与外界换气的换气装置6。当然， 这里的换气装置可以仅仅为排气装置，因为外部元器件或者构件的引入，以便于与箱体内 的期间连接，必然会存在一定的间隙，并可据此形成比较完整的排气体系。所以本实用新型 在此处的保护范围也应当延伸至此。 所述换气装置受控于用于测量箱体内环境温度的箱体温度传感器4，更方便的控 制箱体内温度在设定温区范围。 所述加热装置通过一隔热装置9支撑在所述箱体底部。 为了便于控制箱体和土壤的温度，所述加热装置由输入端子接有所述温度传感 器，输出端子接该加热装置的PID控制器控制。其中PID控制器指(P-proportion比例； I-integral积分；D-derivative微分)比例积分微分控制器。 当两温度传感器所获取温度都低于设定值时，加热系统工作，相对而言，土壤的蓄 热能力远远大于空气，但加热过程中需要对流的空气加热耐腐蚀金属桶，因此上述加热方 案更具有可行性，可以获得比较好的土壤温度。 对于电控阀的控制，可以采用继电接触系统进行控制，用重量传感器发信号，以控
制电控阀，控制点只有一个，结构比较简单。 所述水箱位于所述箱体上方，便于水的自流。
权利要求一种电力系统接地材料评价装置，其包括一箱体(15)，用以构造小环境；一防腐蚀金属桶(5)，位于所述箱体内，内填充有土壤，通过重量传感器(6)悬吊，用以测定其含水量；加热装置(8)，位于所述箱体内的防腐蚀金属桶下方；两温度传感器，其一位于所述土壤内，另一位于箱体内防腐蚀金属桶外，用以通过两者获取的温度与设定值比较控制所属加热装置，进而控制所述箱体内小环境的温度；一水箱(1)，通过设有电控阀(3)的水管(2)对所述土壤施水，其中电控阀受控于所述含水量；电阻测量仪(15)，用于测量插入所述土壤的接地体材料棒(10)与所述防腐蚀金属桶间的电阻。
2. 根据权利要求1所述的电力系统接地材料评价装置，其特征在于所述箱体设有一用于与外界换气的换气装置(6)。
3. 根据权利要求2所述的电力系统接地材料评价装置，其特征在于所述换气装置受控于用于测量箱体内环境温度的箱体温度传感器(4)，以控制箱体内温度在设定温区范围。
4. 根据权利要求1所述的电力系统接地材料评价装置，其特征在于所述加热装置通过一隔热装置(9)支撑在所述箱体底部。
5. 根据权利要求1所述的电力系统接地材料评价装置，其特征在于所述加热装置由输入端子接有所述温度传感器，输出端子接该加热装置的PID控制器控制。
6. 根据权利要求1至5之一所述的电力系统接地材料评价装置，其特征在于所述水箱位于所述箱体上方。
专利摘要本实用新型公开了一种电力系统接地材料评价装置。其包括一箱体；一防腐蚀金属桶；加热装置；一水箱，通过设有电控阀的水管对所述土壤施水，其中电控阀受控于所述含水量；电阻测量仪，用于测量插入所述土壤的接地体材料棒与所述防腐蚀金属桶间的电阻。本实用新型提供一种成本低，不仅能够准确的评价接地材料的耐腐蚀性，还能够测量与其周围土壤之间的接触电阻的电力系统接地材料评价装置。
文档编号G01R27/20GK201535746SQ200920029368
公开日2010年7月28日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者刘民, 姚金霞, 李辛庚, 闫风洁 申请人:山东电力研究院