二 、LYBDJ-III變頻大地網接地電阻測試儀性能特點
1、測量的工(gōng)頻等效性好。測試電流波形為正弦波,頻率與工頻之差僅為5Hz,使用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量。
2、抗地電壓幹擾能力強。本(běn)儀器采用異頻法測量(liàng),配合現代軟硬件濾波技術,使得儀器具有很高的抗幹擾性能,測試數據穩定可靠。20V工頻幹擾僅帶來0.002Ω誤差。
3、精度高。可用來測量接地阻抗很(hěn)小的(de)大型地網。
4、功能強大。可(kě)測(cè)量相關標準規定的接地裝置的全部特性參數。不僅可測量接地阻抗,還(hái)可測量出電阻分量和電抗分量。
5、可測量現場幹擾,方便用戶估(gū)計測量誤差。
6、具(jù)備斷線報警(jǐng)功能,避免了錯誤測量。
7、操作簡單。全中文菜(cài)單式操作,直接(jiē)顯示出測(cè)量結果。
8、可保存50組(zǔ)測量數據,且自帶微型(xíng)打印機可現場打印測量結果(guǒ)。
8、布線勞動量小,無需大(dà)電流線。
10、本儀器體積小、重量輕,方便攜帶。
三、
目前國內接地裝置的測試工作比較薄弱,一些關鍵的(de)技術觀念比較模糊,技術手段落後。針(zhēn)對上述現狀,我國製訂了(le)*新(xīn)行業標準DL/T475-2006和國(guó)家標準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標準做了(le)很多重要(yào)改變(biàn)。為了方便廣大現(xiàn)場測試和研究(jiū)人員,我們根據這些*新標(biāo)準(zhǔn),結合我們多年研究大(dà)型地網測試的實際經驗,研製成功本儀器(qì)。
工頻接地阻抗,是指接地裝置對遠方電位零點間的(de)電位差與通過接(jiē)地裝置(zhì)流入地中的工頻電流的比值。工頻接地阻(zǔ)抗以往被習(xí)慣地稱為“工頻(pín)接地電阻”。此名稱(chēng)的糾正,在國家標準GB/T17949.1-2000“接地係統的土壤電阻率(lǜ),接地阻抗和地麵電位測量導則**部分:常規測量”以及電力(lì)行業標準“接地裝置特性(xìng)參(cān)數測量導則修訂稿”(取代DL475-92)中作了闡述。本測量儀采用交流電(diàn)流進行測試,故所測數值稱為接地阻抗,而不再沿用以往的稱呼“接地電阻”。在對接地裝(zhuāng)置進行測量時,由於受不平衡零序電流以及射頻等各種(zhǒng)幹擾,使得(dé)測試結果產生很大的誤差。特(tè)別是大型接地網的接地阻抗一般很小(一般在0.5Ω以下),幹擾帶來的相對誤差更大。為(wéi)了(le)降低現場幹擾的影響(xiǎng),目前采用的方法主要有兩種,一種是增大(dà)測試電流,一種(zhǒng)是使用(yòng)異頻(pín)法。**種方法是通過加大(dà)測試電流來加大信號電壓和信號電流,從而提高信噪比,減小測量誤差。這(zhè)種方法(fǎ)由於采用(yòng)了很大的測試電流(DL/T475-2006標準推薦不宜小於50A),使得設備非常(cháng)笨重,且布線勞動強度很大,耗時耗(hào)力。而且,由於主要幹擾(rǎo)與信號同頻,無法從根(gēn)本上消除(chú)幹擾的影響。異頻(pín)法則是通(tōng)過改(gǎi)變測試電(diàn)流的頻率來避開(kāi)工頻幹擾,由於信號頻率與幹擾頻率不同,就可以(yǐ)通過濾(lǜ)波器來濾除幹擾的影響,從而提(tí)高測量精度。異頻法由於采用的測試電流較小,因此設備小巧,布線勞動強度也(yě)大大減(jiǎn)輕。由於具有(yǒu)測試結果穩定(dìng)可靠和省時省(shěng)力(lì)的優點,異頻法測試已被國內(nèi)外專家(jiā)廣泛接受和(hé)采用。但是根據定義,工(gōng)頻接地阻抗是(shì)指接地(dì)裝置在工頻電流下呈現出的阻(zǔ)抗,而異頻法采用的測試(shì)電流頻率不(bú)為工頻,因此測得的數值就會與工頻電流下測得的值有偏(piān)差。理論和實踐表明,產生偏差的原因是,接地裝置的接地阻抗(kàng)是複數阻抗,不僅包含電阻性分量(liàng),還(hái)含有與(yǔ)頻率有(yǒu)關的電感性和電容性分量。采用的測試頻率與工頻相差愈遠則等(děng)效性愈差,即(jí)測量誤差(chà)越大。為了保證測試的準(zhǔn)確(què)性,測試頻率(lǜ)與工頻不能相差太遠,且測試電流的波形應為正弦波(其他波形如(rú)方波含有豐富的(de)諧波(bō)頻率)。早在70年(nián)代(dài),美國、日本等(děng)國就規定了測試頻(pín)率與工頻之差(chà)不(bú)能超過10Hz。中國國家標準GB/T17949.1-2000要求(qiú)測試電(diàn)流頻率應該盡(jìn)量接近工頻(pín),行業標準DL/T475-2006規定了測試電流頻率宜在40~60Hz之(zhī)間(jiān)。本儀器采用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量,再計算出50Hz下的等效阻抗,因(yīn)此測量的準確性和等效性(xìng)進一步得到提高。
四、LYBDJ-III變頻大地網接地(dì)電阻測試儀技術(shù)指標(biāo)
1、阻抗測量範圍:0~200Ω;
2、分辨率:0.001Ω;
3、測量誤差:±(讀數(shù)×1%+0.001Ω);
4、抗地電壓幹擾能(néng)力:20V工(gōng)頻幹擾電壓帶來的誤(wù)差僅為0.002Ω;
5、測(cè)試(shì)電流波形:正弦波;
6、測試電流頻率:45Hz、55Hz雙(shuāng)頻;
7、*大輸出電流:3A;
8、*大輸出電壓:120V;
9、測量(liàng)線要求: 電流線銅芯截麵積≥1.5mm2;
電壓線銅芯截麵積≥0.2mm2;
10、供電電源:AC220V±10%,50Hz;
11、使用環境:溫度(dù):-10℃~40℃;相對濕度:<90%;
12、外形尺寸:440×350×210;
13、儀器重量:8.5kg;
五、變頻大地網接地電阻測試儀(yí)內部結構和測試原理
主要由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電(diàn)路以及微電腦測控係統組成。儀器通過測量接地裝置的電位升高與(yǔ)流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。儀器內部(bù)結構如(rú)圖1所示。異頻恒流電(diàn)源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流,輸(shū)出頻率受微電腦係統控製。其輸出經過隔離(lí)後通過儀器(qì)麵(miàn)板上(shàng)的E、C兩個端子輸(shū)出(chū)。電壓放大器為一個高(gāo)輸入阻抗放大(dà)器,它將P1、P2兩端的電(diàn)壓放大後送給濾波(bō)器。電流放大器將從電流互(hù)感器取得的電流信號進行放大後送給濾波器。濾波器用於濾除幹擾信號,隻允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉換器用於將電壓和電流信號轉換為數字信號以便微電腦係統進行分析處理(lǐ)。
用戶啟動接地阻抗測量後,儀器首先開(kāi)啟異頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流,待電(diàn)流穩定之後,微電腦係統通過A/D轉換器取得電壓和電流波形數據(jù),進(jìn)行數字濾波後計算出電壓V45和電流I45及其相位差,再進一步計算(suàn)出阻抗Z45、電阻分量R45和電(diàn)抗分量X45。然後,切換異頻電源的輸出頻率為55Hz,經過同樣的步驟後可計(jì)算出阻(zǔ)抗Z55、電阻分量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作(zuò)為工頻接地阻抗Z50。*後,關閉異頻(pín)電源,通過液晶屏顯示測量結果。因此阻抗測量時,儀器測量的是兩電(diàn)壓(yā)輸(shū)入端(duān)P1、P2之間的電壓與電源輸(shū)出電流之比(bǐ)。
六、麵板(bǎn)說明
麵板布置(zhì)如(rú)圖(tú)2所示
圖(tú)2 麵板(bǎn)圖(tú)
1、接(jiē)線端子:位於麵板右側,共(gòng)有4個接線柱,分別(bié)是
E —電源輸出端1,進行接地阻抗測量時接被測接地裝置
C —電源輸出端2,進(jìn)行接地阻(zǔ)抗測量時通過(guò)電流線連接到電流極
P1—電壓輸入端1,進行接地阻抗測量時(shí)接被測接地裝置
P2 —電壓輸入端2,進行接地阻抗測量時(shí)通過電(diàn)壓線連接到電位(wèi)極(jí)
2、按鍵(jiàn)
共4個按鍵,位於麵板中下部
3、微型打印機
位於麵板之左上(shàng)部
4、液晶顯示(shì)器
液晶屏位於麵板之中部偏右處。
七、使用說明
首先應根據實際需要,布置好測試回(huí)路並接好線,檢查接(jiē)線(xiàn)無誤(wù)後方可打開儀器(qì)電源開關(guān)。注意,為了確保**,接線時請將電源(yuán)開關置於斷開的位置。打開電源開關後,液晶屏首先顯示“歡迎使用(yòng)”約3秒,之後自動進入日期設置屏。此時可通過按鍵修改日期,按“確認”鍵後進入功能選擇菜單。屏幕(mù)如下圖所示:
圖3
按一下
或者“光標”鍵可改變待執行的功能選項,按“確認”鍵後,儀器執行右箭(jiàn)頭所指示的功能。
§7.1“測量接地阻抗”功能
本功能用於測量工頻接地阻抗、接(jiē)觸電壓、跨步電(diàn)壓、轉(zhuǎn)移電位、場區地表電位梯度等工頻特性參數(shù)和土壤電阻率。本文將在下麵(miàn)章節中詳敘(xù)。
§7.2“測量(liàng)土壤電阻(zǔ)率(lǜ)”功能
此功能(néng)專門用於四極法測量土壤電(diàn)阻率,輸入電極間距後,儀器自動測(cè)量並計算出土壤電阻(zǔ)率。
§7.3 “測量幹擾電壓”功能
啟動此功能後,幹擾電壓將被不斷地測量並將其有效值顯示(shì)出來。按任(rèn)意(yì)鍵可以退出此功能。
§7.4“曆史數(shù)據”功能(néng)
選擇“曆史數據”菜單後,液晶(jīng)屏上將顯示出用戶測量並存(cún)儲的曆史測量數據記錄。屏幕顯示(shì)如下所示
屏幕**行的“NO.01”表示*後(hòu)1次存儲的數據(jù),若為“NO.02”則表示是倒數(shù)第2次存儲的(de)數(shù)據。其後為年月(yuè)日。按上箭頭鍵或下(xià)箭頭鍵可以查看其他數據記錄(lù)。
屏(píng)幕第三行分別顯示了45Hz和(hé)55Hz下的測試電流有效值。 屏幕第四行為(wéi)功能菜單區,通過按“光標”鍵改(gǎi)變選擇。選擇“打印”菜單後,可打印出本(běn)條記錄的全部數據。選擇(zé)“刪除”菜單後,可刪除本條記錄。當光標位(wèi)於*後的▼上時,按一(yī)下“確認”鍵可以查看本記錄的其他(tā)參數,包括兩種頻率下的(de)阻抗(kàng)值、電阻分量、電抗分量等。如下例所示
第1行的數(shù)值分別為45Hz和55Hz下的阻抗(單位(wèi)為Ω)。
第2行的數值分別為45Hz和55Hz下(xià)的電阻分量(單位為Ω)。
第3行的數值分別為45Hz和55Hz下的電抗分量(單位為Ω)。
上例中,45Hz下的阻抗、電阻分類、電抗分量分別為: Z45=1.021Ω,R45=1.011Ω,X45=0.143Ω
按“確認”鍵可以退(tuì)出本屏幕返回前一屏。