一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不拆除杆塔接地引下线就可测试杆塔接地电阻的方法，属于电力应用领域。
【背景技术】
[0002]送电线路杆塔的接地电阻是衡量杆塔接地是否良好的标准，接地电阻值小可以降低反击跳闸率，提高杆塔的抗雷水平，对线路防雷具有重大现实意义。
[0003]以前，杆塔接地电阻测量方法有两种:三极法、钳表法。采用三极法或钳表法测量杆塔接地电阻的过程如图1所示。
[0004]从流程图可以看出，采用三极法或钳表法测量杆塔接地电阻时，测试前必须打开杆塔的接地引下线，测试后还需要恢复接地引下线。
[0005]如图2所示，杆塔一般都有4个脚，即有4条接地引下线，接地引下线的A点是一处连接点，为防止盗窃或腐蚀等，只有少部分采取螺丝连接，而大部分是采取直接“焊死”的，这样断开“A”点就需要电锯、电焊机等辅助工具才能快速完成。这些都给测试工作带来困难，因为输电线路的杆塔大部分架设在崎岖难行的高山上，电焊机、切割机、电源运送到山上十分困难，造成断开和修复接地引下线的工作困难，致使有些接地电阻无法进行测试。
[0006]总之，采用三极法或钳表法都需要断开和修复接地引下线。
【发明内容】
[0007]本发明针对上述现有技术中存在的问题，研宄一种免拆接地引下线就可以测试杆塔接地电阻的方法，解决了现有技术中测试杆塔接地电阻时需要断开和修复接地引下线的问题。本发明能在不解开接地引下线的情况下，方便、快速、准确测试具有单根、两根及以上接地引下线的线路杆塔接地电阻值，提高工作效率及降低测试成本。
[0008]本发明的测试方法包括测量装置、与所述测量装置连接的测量电极和开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器；所述开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器缠绕在待测杆塔的塔脚接地引下线处以检测待测杆塔塔脚的入地电流；所述测量装置输出异频正弦波电源至待测杆塔；所述开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器将检测到的入地电流传送给测量装置；所述测量装置根据所述入地电流和所述测量电极与待测杆塔基础电位的电位差获取基波分量，该基波分量的频率与所述测量装置输出的正弦波电流的频率相同；所述测量装置再根据获得的基波分量计算待测杆塔接地电阻值。
[0009]所述的电极按三极法要求，即直线0.618或30°夹角法布置电流极和电压极。
[0010]所述的电极为每根长50cm、直径2cm的钢棒。
[0011]所述的电流极插入点距塔脚的距离是塔脚最大对角线距离的3?4倍。
[0012]所述的电压极插入位置为:电压极插入在电流极距杆塔距离0.618倍的地中；或电压极插入在电流极距杆塔距离I倍的地中，电流线与电压线成30°夹角。
[0013]所述的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器为4个，分别放置在杆塔的4个塔脚接地引下线处。
[0014]所述的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器，用线径为1.0mm的漆包铜线均匀密绕在直径为2cm、长度150cm的非导磁材料骨架上而形成的螺线管，再将缠绕上漆包铜线的螺线管加装屏蔽层填装到内径为1.5?2cm的硅胶软管内，整个线圈的内径为3.2cm、漆包铜线线圈匝数为25000匝。
[0015]本发明的优点效果如下:
采用上述的不拆接地引下线测试杆塔接地电阻的新方法，可以极大简化以往现场测试需要拆除接地引下线的繁重工作。
[0016](I)不用拆/恢复杆塔接地引下线，从而节省时间。
[0017](2)可以避免接地极由于土壤沉降导致接地引下线拆后无法恢复。
[0018](3)避免了由于拆卸过程引起的引下线与接地极焊接点断裂。
[0019](4)避免了拆卸接地极时由于接地极弹力伤人事故的发生。
[0020](5)节省人力物力，节约测试成本。
【附图说明】
[0021]图1为现有技术中采用三极法或钳表法测量杆塔接地电阻的流程图。
[0022]图2为杆塔现场示意图。
[0023]图3为本发明免拆接地引下线测试杆塔接地电阻接线示意图。
[0024]图中，1、杆塔，2、接地引下线；3、测试仪，4、宽频带罗戈夫斯基线圈，5、电流极插入点，6、电压极插入点。
【具体实施方式】
实施例
[0025]本发明的测试方法包括测量装置、与所述测量装置连接的测量电极和开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器；所述开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器缠绕在待测杆塔的塔脚接地引下线处以检测待测杆塔塔脚的入地电流；所述测量装置输出异频正弦波电源至待测杆塔；所述开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器将检测到的入地电流传送给测量装置；所述测量装置根据所述入地电流和所述测量电极与待测杆塔基础电位的电位差获取基波分量，该基波分量的频率与所述测量装置输出的正弦波电流的频率相同；所述测量装置再根据获得的基波分量计算待测杆塔接地电阻值。
[0026]如图3所示，按照三极法要求(直线0.618或30°夹角法)布置电流极和电压极，选择塔身四个塔角的任意位置为参考点，将测试仪的C2、P2端子接到参考点G上，Cl端子接电流极，Pl端子接电压极。每根电极长为50cm、直径2cm的钢棒，电流极C插入点距塔脚的距离是塔脚最大对角线距离的3?4倍，通过导线与测试仪的电流极端口 Cl连接。电压极P插入位置:直线0.618法-电压极P插入在电流极C距杆塔距离0.618倍的地中；30°夹角法-电压极P插入在电流极C距杆塔距离I倍左右的地中，电流线与电压线成30°夹角；通过导线与测量装置的电压极端口 Pl连接。使用4个高精度宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器，分别放置在杆塔的4个塔脚接地引下线处。
[0027]高精度宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器，用线径为1.0mm的漆包铜线均匀密绕在直径为2cm、长度150cm的非导磁材料骨架上而形成的螺线管，再将缠绕上漆包铜线的螺线管加装屏蔽层填装到内径为1.5?2cm的硅胶软管内，整个线圈的内径为3.2cm、漆包铜线线圈匝数约为25000匝，4个传感器分别通过积分器外引同轴电缆与测量仪上的传感器输入端口 RCT连接。
[0028]异频频电源对电流极Cl注入固定频率的电流Is (45Hz)。在杆塔整个接地系统中测试装置注入总电流Σ i (1+3+5+......)和Σ i (2+4+6+......)经相邻的塔基架空地线和杆塔接地网返回，测试装置只采集被测试塔基四个塔脚接地引下线的基频电流和基频参考电压值Us，分别计算各塔角接地阻抗ZA、ZB、Ze、ZD，再计算杆塔接地电阻值Re=I/ (I/Za+I/Zb+I/Zc+1/Zd)即为塔基接地电阻值。
[0029]该方法选择利用异频抗干扰技术，结合传统伏-安法与钳表法测量原理，对杆塔和电流极注入异频电流，使用开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈缠绕在杆塔接地引下线上测量各塔角接地引下线的异频电流，对于测量到的电压Us和电流I S(IA+IB+IC+ID)信号分别进行采样，并进行分散傅里叶级数展开及数字滤波，去除工频及高频干扰信号，只允许异频测量信号通过，由测量装置对电流、电压信号作频谱分析，将其中的基波分量分离出来，采用欧姆定理计算方法得到被测杆塔的接地电阻。
[0030]本发明在某线接地电阻测试时。线路位于山区，因为不需要断开架空地线和接地引下线，只需将四个罗戈夫斯基线圈电流传感器套在铁塔支撑脚的接地引下线即可，使得测试工作3个人9天完成，测试率100% (原测试需要3个人16天完成，测试率90%)，工作效率提高了 25%。使用不拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，测量范围广、分辨率高、试验数据准确。
[0031]本发明的测试方法抗干扰能力强，测量准确。本装置主要由可充电的锂电池提供测试电流的异频电源、电流和电压测量电路以及微电脑测控系统组成。
[0032]本装置采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确而方便的实时测试接地装置的接地电阻，且具有测试结果稳定可靠和省时省力的特点。因此该系统具有广泛的推广价值和应用前景。
【主权项】
1.一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于包括测量装置、与所述测量装置连接的测量电极和开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器；所述开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器缠绕在待测杆塔的塔脚接地引下线处以检测待测杆塔塔脚的入地电流；所述测量装置输出异频正弦波电源至待测杆塔；所述开口式的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器将检测到的入地电流传送给测量装置；所述测量装置根据所述入地电流和所述测量电极与待测杆塔基础电位的电位差获取基波分量，该基波分量的频率与所述测量装置输出的正弦波电流的频率相同；所述测量装置再根据获得的基波分量计算待测杆塔接地电阻值。
2.根据权利要求1所述的一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于所述的电极按三极法要求，即直线0.618或30°夹角法布置电流极和电压极。
3.根据权利要求1所述的一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于所述的电极为每根长50cm、直径2cm的钢棒。
4.根据权利要求2所述的一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于所述的电流极插入点距塔脚的距离是塔脚最大对角线距离的3?4倍。
5.根据权利要求2所述的一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于所述的电压极插入位置为:电压极插入在电流极距杆塔距离0.618倍的地中；或电压极插入在电流极距杆塔距离I倍的地中，电流线与电压线成30°夹角。
6.根据权利要求1所述的一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于所述的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器为4个，分别放置在杆塔的4个塔脚接地引下线处。
7.根据权利要求1所述的一种免拆接地引下线测试杆塔接地电阻的方法，其特征在于所述的宽频带罗戈夫斯基线圈电流传感器，用线径为1.0mm的漆包铜线均匀密绕在直径为2cm、长度150cm的非导磁材料骨架上而形成的螺线管，再将缠绕上漆包铜线的螺线管加装屏蔽层填装到内径为1.5?2cm的硅胶软管内，整个线圈的内径为3.2cm、漆包铜线线圈匝数为25000匝。
【专利摘要】本发明提供了一种架空输电线杆塔免拆接地引下线测试接地电阻的测试方法，包括测量装置、与所述测量装置连接的测量电极和电流传感器；电流传感器缠绕在待测杆塔的塔脚接地引下线处；所述测量装置输出异频正弦波电源至待测杆塔；电流传感器将检测到的入地电流传送给测量装置；所述测量装置根据所述入地电流和所述测量电极与待测杆塔基础电位的电位差获取基波分量,所述测量装置再根据获得的基波分量计算待测杆塔接地电阻值。本发明的测试方法抗干扰能力强,测量准确。本装置主要由可充电的锂电池提供测试电流的异频电源、电流和电压测量电路以及微电脑测控系统组成。
【IPC分类】G01R27-20
【公开号】CN104535844
【申请号】CN201510027899
【发明人】王芝茗, 李春和, 葛维春, 张宏宇, 王飞, 陈刚, 张运山, 兰伟, 王清昊, 刘博 , 葛长鑫, 刘国斌, 庞艳君, 史冬鹏, 刘强, 胡亚青, 刘洪胜, 罗均, 李继东, 陈德刚
【申请人】国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司, 国家电网公司, 山东达顺电子科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月20日