一种接地极断裂状态诊断装置的制作方法

本实用新型涉及一种针对输电线路杆塔接地极接地引下线断裂监测装置，属于输电线路杆塔接地极腐蚀状态监测技术领域。

背景技术：

在长距离、大容量输电线路中，杆塔接地极是接地装置的主要组成部分，接地极埋设于土壤中，一端与接地引下线连接用于散流以保障电网和电气设备的安全稳定运行。随着输电电压等级的升高，输电线路杆塔对接地的要求也越来越高，在具有腐蚀环境的土壤中接地极的腐蚀不可避免，此外，由于故障、三项不平衡以及雷击等产生的电流通过接地极流向大地时会加剧接地极的腐蚀。接地极遭受腐蚀后，将不利于接地极散流，尤其是当接地极腐蚀断裂后，造成散流不通畅，接地电阻增大，运行中满足不了热稳定性要求，当电力系统发生短路故障或雷击时，地电位升高，高压窜入二次回路，往往造成事故的扩大。

目前接地极腐蚀断裂评估手段采用定期开挖检查方式。定期开挖方式有较大的盲目性且受到现场运行条件的限制，这些给特高压直流和一般交流输电线路的日常接地运维工作带来诸多不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供结构组成合理，方便、快速、成本低的，通过监测接地极正上方电位梯度并将其绘制成曲线显示出来，若发现接地极出现断裂故障等情况，则更换接地极，从而能提高电力系统可靠性和安全性的接地极断裂状态监测装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种接地极断裂状态诊断装置，它主要由电源模块、温湿度传感器模块、电阻率传感器模块、数据采集模块、信号处理模块和显示模块构成，所述的温湿度传感器模块和电阻率传感器模块被安装在接地极附近土壤里面，并记录接地极附近土壤的温湿度和电阻率，所述的温湿度传感器模块和电阻率传感器模块的输出端分别与数据采集模块的输入端相连，该数据采集模块通过信号处理模块与显示模块相连，在结合接地极地表电位梯度数据并进行数据处理后形成电位梯度曲线在显示模块上显示出来。

作为优选：所述的信号处理模块由信号预处理模块和中央处理模块组成；所述电源模块采用的是电流有效值为1A的直流恒流源，首先通过小型发电机再经过电压转换器转换成100V电压，其输出分别与测量接地极正上方电位的两个电极连接；所述的数据采集模块采用STM32L15处理器，它集合了能接收模拟信号和数字信号的混合信号系统级芯片，芯片内部集成了128KB的FLASH程序存储器、比较器模块、USB接口。

本实用新型所述的接地极断裂状态诊断装置是一种适应了时代的发展，它能在不开挖的条件下诊断接地极是否有断裂，当接地极有断裂则进行预警，对电力系统的供电可靠性具有着重大的意义。

附图说明

图1 是本实用新型的结构示意图。

图2 是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步说明，图1、2所示，本实用新型所述的一种接地极断裂状态诊断装置，它主要由电源模块1、温湿度传感器模块2、电阻率传感器模块3、数据采集模块4、信号处理模块和显示模块5构成，所述的温湿度传感器模块2和电阻率传感器模块3被安装在接地极附近土壤里面，并记录接地极附近土壤的温湿度和电阻率，所述的温湿度传感器模块2和电阻率传感器模块3的输出端分别与数据采集模块4的输入端相连，该数据采集模块4通过信号处理模块与显示模块5相连，在结合接地极地表电位梯度数据并进行数据处理后形成电位梯度曲线在显示模块上显示出来。

所述的信号处理模块由信号预处理模块6和中央处理模块7组成；所述电源模块1采用的是电流有效值为1A的直流恒流源，首先通过小型发电机再经过电压转换器转换成100V电压，其输出分别与测量接地极正上方电位的两个电极连接；所述的数据采集模块4采用STM32L15处理器，它集合了能接收模拟信号和数字信号的混合信号系统级芯片，芯片内部集成了128KB的FLASH程序存储器、比较器模块、USB接口。

使用时，将温湿度传感器和电阻率传感器安装在基地及附近土壤里面，记录接地极的附近土壤的温湿度和电阻率，然后结合接地极地表电位梯度数据并进行数据处理后形成电位梯度曲线；分析判断并显示。

其中，电阻率传感器采用的是直线阵列四探针法，直线阵列四探针法电阻率测量计算公式探针排列为直线等间距即S等于相邻两探针之间的距离。测量时外面一对探针通以电流，内侧一对探针测量其电位V ，因此，电阻率的求解公式为：

长期使用表明，该传感器能够使用于各种土壤环境，通过测量接地极地表电位梯度信号，再再通过数据采集单元对信号进行数字化处理，然后将将处理过的电位信号描绘成电位梯度曲线显示出来，并判断接地极是否断裂，实现对接地极断裂状态的检测，以减少人工开挖诊断所造成的劳力的浪费，提高电力系统的供电可靠性，安全性。