LYBDJ-V型異頻地網接地阻抗測量係統用途
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一、
LYBDJ-V型異頻地網接地阻抗測量係統適用（yòng）於測試各類接地裝置的工（gōng）頻接地阻抗、接（jiē）觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場區地表電位梯度等工頻特性（xìng）參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗幹擾技（jì）術，能在強（qiáng）幹擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據（jù）。測試（shì）電流較（jiào）小（*大3A），不會（huì）引起測試時接地裝（zhuāng）置的電位過高，同時它還（hái）具有極強的抗（kàng）幹擾能力，故可以（yǐ）在不停電的情（qíng）況下進行測量。
二、LYBDJ-V型異頻地網接地阻抗（kàng）測量係統概述
目前國內接地裝置的測試工作（zuò）比較薄弱（ruò），一些關鍵的技術觀念（niàn）比較模糊，技術手段落後。針對上述現狀，我國製訂了*新行業標（biāo）準DL/T475-2006和國家標（biāo）準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標（biāo）準做了很多重要改變。為了方便廣（guǎng）大現（xiàn）場測試和研究人員，我們根據這些*新標準，結合我們多年研究大型地網測試的（de）實際經驗，研製成功本儀器。
工頻接地阻抗，是指接地裝置對（duì）遠方電位零點（diǎn）間的電位差與通過接地裝置流入（rù）地中的（de）工頻電流的比值。工頻接地阻抗以往被習慣地稱為（wéi）“工頻接地電阻”。此名稱的糾正，在（zài）國家標準GB/T17949.1-2000“接地係統的土壤電阻率，接地阻抗和地麵電位測量導則**部分：常規測量”以及電力行業標準“接地裝置（zhì）特性參（cān）數測量導則修訂（dìng）稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測（cè）量儀采用交流電流進行測試，故所測數值稱為接地阻（zǔ）抗，而不（bú）再沿用以往的稱呼“接地電阻”。在（zài）對接地裝置進行測量時，由於受不平衡零序電流以（yǐ）及射頻等各種幹擾，使得測試結果產生很大（dà）的誤差。特別是大型接（jiē）地網的接地阻抗一般很小（一般在0.5Ω以下），幹擾帶來（lái）的相對誤差更大。為（wéi）了降低現場幹擾的影響，目前采用的方法（fǎ）主（zhǔ）要有兩種，一種是增大測試電流，一種是使用異頻法。**種方法是通過加大測試電流來加大（dà）信號電壓和信號電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這種方法由於采（cǎi）用了很大的（de）測試電流（DL/T475-2006標準推薦不宜小（xiǎo）於50A），使得設備（bèi）非常笨重，且布線勞動強度很（hěn）大，耗時耗力。而且，由於主要幹擾與信號同頻，無法從根本上消除幹擾的（de）影響。異頻法則是通過改變測試電流的頻率來避開工頻幹擾，由於信號頻率與（yǔ）幹擾頻率不同，就可以（yǐ）通過（guò）濾波器來濾除幹擾的影響，從而提高（gāo）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（qiáng）度也（yě）大大減輕。由於具有測試結果穩定可靠（kào）和省時省力的優點，異頻（pín）法測試已被國內（nèi）外專家廣（guǎng）泛接（jiē）受和采用。但是（shì）根據定義，工頻接地阻抗是指接（jiē）地裝置在工頻電流下（xià）呈（chéng）現出的阻抗（kàng），而異頻法采用的測試電流頻率（lǜ）不為工頻,因此測得的數值就會與工頻電流下測得的值有偏差。理論和實踐表明，產生偏差的原因是，接地（dì）裝置的接地阻抗是複數阻（zǔ）抗，不僅包（bāo）含電阻性分量，還（hái）含有（yǒu）與頻率有關（guān）的電感性和電容性（xìng）分量。采（cǎi）用（yòng）的測試頻（pín）率與工頻相差愈遠則等效性愈差，即測量誤差越大。為了保證測試的準確性，測試頻率與（yǔ）工頻不能相差太遠（yuǎn），且（qiě）測試電流的波形應為正弦波（其他波形如方波含有豐富的諧（xié）波頻率）。早在70年代，美國、日本等國就規定（dìng）了測試頻率與工頻之差不能超過10Hz。中國國家標準GB/T17949.1-2000要求測試電流頻率應該盡量接（jiē）近工頻，行（háng）業標（biāo）準DL/T475-2006規定了測試電流頻率宜（yí）在40～60Hz之間。本儀器（qì）采用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量，再計算出50Hz下的等效阻抗，因此測量的準確性和等（děng）效性進一步得到提高。
三、LYBDJ-V型異頻地網接地阻抗測量係統性能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率（lǜ）與工頻（pín）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。本儀器采用異頻法測量，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（wěn）定可靠。20V工頻幹擾僅帶來0.002Ω誤（wù）差。
3、精度（dù）高。可用（yòng）來測量接地阻抗很小的大型地網。
4、功能強大。可測量相關標準規定的接地裝置（zhì）的全部特性參數。不僅可測量接地阻抗，還可測量出（chū）電阻分量和電抗分量。
5、可測量現場幹擾，方便用戶估計測量（liàng）誤差。
6、具備斷線報警功能，避免了（le）錯誤測量。
7、操作簡單。全中文菜（cài）單式操作，直接顯示出測（cè）量結果。
8、可保（bǎo）存50組測量數據，且自帶微型打印機可現場打印測量結果。
8、布線勞動量小，無需大電流線。
10、本儀器體積小、重量輕（qīng），方便（biàn）攜帶。
四、LYBDJ-V型異頻（pín）地網接地阻抗測量係統技術指標（biāo）
1、阻抗測量範圍：0～200Ω；
2、分（fèn）辨率：0.001Ω；
3、測（cè）量（liàng）誤差：±（讀數（shù）×1％+0.001Ω）；
4、抗地電壓幹擾能力：20V工頻幹擾電壓（yā）帶來的誤差僅為0.002Ω；
5、測試電流波形：正弦波（bō）；
6、測（cè）試電流頻率（lǜ）：45Hz、55Hz雙頻；
7、*大輸出電流：3A；
8、*大輸出電壓：120V；
9、測量線要求： 電流線銅芯截麵積≥1.5mm2；
電壓線銅芯截麵積（jī）≥0.2mm2；
10、供電電源（yuán）：AC220V±10％，50Hz；
11、使用環境：溫度：-10℃～40℃；相對濕（shī）度（dù）：<90%；
12、外形尺寸：440×350×210；
13、儀器重量：8.5kg；
五、LYBDJ-V型異頻（pín）地網接地阻抗測量係統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（diàn）壓測量電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流入接（jiē）地裝置的電流之比來測（cè）量接地阻抗。儀器內部結構如圖1所示（shì）。異頻恒流電源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電（diàn）流，輸出頻率受微電（diàn）腦係統（tǒng）控製。其輸出經過隔離後通過儀器麵板上（shàng）的E、C兩個端（duān）子輸出。電（diàn）壓放大（dà）器為一個高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩（liǎng）端的電壓放大後送給濾波器。電流放（fàng）大（dà）器將從電流互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（huàn）器用於（yú）將電壓和（hé）電流信號轉換為數字信號以便微電腦係統進行分析處理。
用戶啟動接地阻抗測量後（hòu），儀器首先開啟異（yì）頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流（liú），待電流穩定之後，微電腦係統通過（guò）A/D轉換器取得電壓和電流波形數據，進行數字濾波後計算出電壓V45和（hé）電流I45及其（qí）相位差,再進一步計算出（chū）阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然後，切換（huàn）異頻電源的（de）輸出頻率為55Hz，經過同樣的步驟後可計算出阻抗Z55、電阻分（fèn）量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平（píng）均值作為工頻接地阻抗Z50。*後，關閉異頻電源，通過液晶屏（píng）顯示測量（liàng）結果。因此阻抗測量時，儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電壓（yā）與（yǔ）電源輸出電流之比。
六、LYBDJ-V型異頻地網接地阻抗測量係統麵板說明
麵板布置如圖2所示
圖2 麵（miàn）板圖
1、接線端子：位於麵板右側，共有4個接線柱，分別是
E —電（diàn）源輸出端1，進行接地阻抗測（cè）量（liàng）時接被測接地裝置
C —電源輸（shū）出端2，進行接地阻抗測量時通過電流線連接到電流極
P1—電壓輸入端1，進行接（jiē）地阻（zǔ）抗測量（liàng）時（shí）接被測接地裝置（zhì）
P2 —電壓輸入端2，進行接地（dì）阻抗測量時通過電壓線連接到電位極
2、按鍵（jiàn）
共4個按鍵，位於麵板中下部
3、微型打印機
位於麵板之左上部
4、液晶顯示器
液晶屏位於麵板（bǎn）之中部偏右處。
七（qī）、使用說明
首（shǒu）先應根據實際需要，布（bù）置好測試回路並接（jiē）好線，檢查接線無誤後方（fāng）可（kě）打開（kāi）儀器電源開關。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（xiǎn）示“歡迎（yíng）使用”約3秒，之後自動（dòng）進入日（rì）期設置屏。此時（shí）可通（tōng）過按鍵修改日期（qī），按“確認”鍵後進入功能選擇菜單。屏幕如下圖所（suǒ）示：
圖3
按一下
或者“光（guāng）標”鍵可改變待執行的功能（néng）選項（xiàng），按“確認”鍵（jiàn）後，儀器執行右箭頭所（suǒ）指示（shì）的功能。
§7.1“測量接地阻抗”功能（néng）
本功能用於測量工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場區地表電位梯度等工頻特性參數和土壤電阻（zǔ）率。本文將在下（xià）麵章節中詳敘。
§7.2“測量土壤電阻率”功能
此功能專門（mén）用於四極法測量土壤電阻率，輸入電極間距後，儀器自動測量並計算出土（tǔ）壤電阻率。
§7.3 “測量幹擾電壓（yā）”功能
啟動此功能後，幹擾電（diàn）壓將被不斷地測量並將其有效值顯示出來。按（àn）任意鍵可以退出此功（gōng）能。
§7.4“曆（lì）史數據（jù）”功能
選擇“曆史數據”菜單後，液晶（jīng）屏上將（jiāng）顯（xiǎn）示出（chū）用戶測量並存儲的曆史測量數（shù）據記錄。屏幕顯（xiǎn）示如下所示
屏幕**行的“NO.01”表示*後1次存儲的數據，若為“NO.02”則表示是倒數第2次存儲的數據。其後為年月（yuè）日（rì）。按上箭頭鍵或下箭頭鍵可以查看（kàn）其他數據記錄（lù）。
屏幕第三行分別顯示了45Hz和55Hz下的測試電（diàn）流有效值。 屏幕第四行為功能（néng）菜單區，通過按（àn）“光標”鍵改變選擇。選擇“打印”菜單後，可打印出本條記（jì）錄的（de）全部數（shù）據。選（xuǎn）擇“刪除”菜單後，可刪除本條記錄。當光標位於*後的▼上時，按一下“確認”鍵（jiàn）可以查看本記錄的其他參數，包括（kuò）兩種頻率（lǜ）下的阻（zǔ）抗值、電阻（zǔ）分量、電抗分量等。如下例所示
第1行的數值（zhí）分別為45Hz和55Hz下的阻抗（單位為（wéi）Ω）。
第2行的數值分別（bié）為45Hz和（hé）55Hz下的電阻分量（單位為Ω）。
第3行的數值分別為45Hz和55Hz下的電抗分量（單位（wèi）為Ω）。
上（shàng）例中，45Hz下的阻抗、電阻分類（lèi）、電抗分量分別為（wéi）： Z45=1.021Ω,R45=1.011Ω,X45=0.143Ω
按“確認”鍵（jiàn）可（kě）以退出本屏（píng）幕返回（huí）前一屏。