二 、LYBDJ-III變頻大地網接地電阻測(cè)試儀性能特點
1、測量的工(gōng)頻等效性好。測試電(diàn)流波形為正(zhèng)弦波,頻率與工頻(pín)之差僅為(wéi)5Hz,使用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量。
2、抗地電壓幹擾能力強(qiáng)。本儀器采用異頻(pín)法測量(liàng),配合現代(dài)軟硬件濾波技術,使(shǐ)得儀器具有很高的抗幹擾性能,測試數據穩定(dìng)可靠。20V工頻(pín)幹擾僅帶來0.002Ω誤(wù)差。
3、精度高。可用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的全部特性參數(shù)。不僅可測量接地(dì)阻抗,還可測量出電阻分量和電抗分量。
5、可測量現場幹擾,方便用戶估計測量誤差。
6、具備斷線報警功能,避免了錯誤測量。
7、操作簡單。全中文菜單式操作,直接顯示出測量結果。
8、可保存50組測量數據,且自帶(dài)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,一些關鍵的技術觀念比較模糊,技術手(shǒu)段落後。針對上述現狀,我國製訂了*新行業標準DL/T475-2006和國家標準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標準做了很多重要改變。為了方便廣大現場測試和研究人員,我們根據這些(xiē)*新標準(zhǔn),結合我們多年研究大型地網測試的實(shí)際經驗,研製成功本儀器(qì)。
工頻接地阻抗,是指接(jiē)地裝置對遠方電位零點(diǎn)間的電位差與通過接地裝置流入地中的工頻電流的比值。工頻接(jiē)地阻抗以往被習慣地稱為“工頻接地電阻”。此名稱的糾正,在國家標準GB/T17949.1-2000“接地係統的土壤電阻率,接地阻抗和地麵電位測(cè)量(liàng)導則**部分:常規測量”以(yǐ)及電力行業標準“接地裝置特性參數測量導則修訂稿”(取代DL475-92)中作了闡述。本測量儀采(cǎi)用交(jiāo)流電(diàn)流進行測試(shì),故所測數值(zhí)稱(chēng)為接地阻抗,而不再沿用以往的稱呼“接地電阻”。在對接地裝置進(jìn)行測(cè)量(liàng)時,由(yóu)於受不平衡(héng)零序(xù)電流以及射頻等各種幹擾,使得測試結果產生很大的誤差。特別是(shì)大型接地網的接地阻抗一般很(hěn)小(一般在0.5Ω以下),幹擾帶(dài)來的相對誤差更(gèng)大。為了(le)降低(dī)現場幹擾的影響,目前采用的方法主(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。這種方法由於采用了(le)很大的測(cè)試電流(DL/T475-2006標準推薦不宜小於50A),使得設備非常笨重,且布線勞動強度很大,耗時耗力。而且,由於主要幹擾與(yǔ)信號同(tóng)頻,無法從根本上消(xiāo)除幹擾的影響。異頻法則是通過(guò)改變測試電流的頻率來避開工(gōng)頻幹擾,由於(yú)信號頻率與幹擾頻率不同,就可以通過濾波器來(lái)濾除幹擾的影響,從而提高測量精度。異頻法(fǎ)由於采用的測試電流較(jiào)小,因此設備小巧,布線勞動強度也大(dà)大減輕。由於具有測(cè)試結果穩定可靠和省時省力的(de)優(yōu)點,異頻法測(cè)試已被國內外專家廣泛(fàn)接受和采用。但是根據定義,工(gōng)頻接地阻抗是指接地(dì)裝置在工頻電流下呈現出的阻抗(kàng),而異頻(pín)法采用的(de)測試電流頻率不為工頻,因此測(cè)得的數值就會與(yǔ)工頻電(diàn)流(liú)下測得的值有偏差。理論和實踐表明,產生偏差的原(yuán)因是,接地裝置的接地阻抗是複數阻抗,不僅包含電阻性分量,還含有與(yǔ)頻(pín)率有關的電感性和電容性分量。采用的(de)測試頻率與工頻相差愈遠則等效性愈差,即測量誤差越(yuè)大。為了保證測試的準確性,測試頻率與工頻(pín)不能(néng)相差太遠,且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、日本等國就規定了(le)測試頻(pín)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近工頻,行業標準DL/T475-2006規定了測(cè)試電流頻率宜在40~60Hz之間(jiān)。本儀器采用45Hz和(hé)55Hz兩種頻率進(jìn)行測量,再計算出50Hz下的等(děng)效阻抗,因此測(cè)量的準確性和(hé)等(děng)效性進一步得到提高。
四、LYBDJ-III變(biàn)頻(pín)大地網接地電阻測試儀技術(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×1%+0.001Ω);
4、抗地電壓幹擾能力:20V工頻幹(gàn)擾電壓帶來的誤差僅為0.002Ω;
5、測試電流波形:正(zhèng)弦波;
6、測試電(diàn)流頻率:45Hz、55Hz雙頻;
7、*大輸出電流:3A;
8、*大輸出電壓:120V;
9、測量線要(yào)求: 電流線銅芯截麵積≥1.5mm2;
電壓線銅芯截麵(miàn)積(jī)≥0.2mm2;
10、供電電源:AC220V±10%,50Hz;
11、使用環境:溫(wēn)度:-10℃~40℃;相對濕度:<90%;
12、外形(xíng)尺寸:440×350×210;
13、儀器重量:8.5kg;
五、變頻(pín)大地網接地電阻測試儀內部結構和測試原理
主要(yào)由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控(kòng)係統組成。儀器通過(guò)測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。儀器內部結構如圖(tú)1所示。異頻恒流電源可輸出頻率為(wéi)45Hz或55Hz的正弦波測(cè)試電流,輸出頻率受微電腦係統(tǒng)控製。其輸(shū)出經過隔離後通過儀(yí)器麵板上的E、C兩個端子輸出。電壓放大器為一個高輸入阻抗放大器,它將P1、P2兩端的電壓放大後送給(gěi)濾(lǜ)波器。電流放大器將從電(diàn)流互感器取(qǔ)得的電流信(xìn)號進行放大後送給濾波器(qì)。濾波器用於濾除幹擾信號,隻允許45Hz和55Hz信號(hào)通過。A/D轉換器用於將電壓和電流信號轉換為數字(zì)信號(hào)以便微電(diàn)腦係統(tǒng)進(jìn)行分析處理。
用戶啟動接地阻(zǔ)抗(kàng)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(shù)據,進行數字濾波後計算出電壓V45和電流I45及(jí)其相位差,再進(jìn)一步計算(suàn)出阻抗Z45、電阻分(fèn)量R45和電抗分量(liàng)X45。然後,切換異頻電源(yuán)的(de)輸出頻率為55Hz,經過同樣的(de)步驟(zhòu)後可計算出阻抗Z55、電阻分量R55和(hé)電抗分(fèn)量X55。取Z45 和(hé)Z55的平(píng)均值作為工頻接地阻(zǔ)抗Z50。*後,關(guān)閉異頻電源,通(tōng)過液晶屏顯示(shì)測量結果。因(yīn)此阻抗測量時,儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電壓與電源輸出電流之(zhī)比。
六、麵板說(shuō)明(míng)
麵板布置如圖2所示
圖2 麵板圖
1、接線(xiàn)端子:位於麵板右側,共有4個接線柱,分別是
E —電源輸出端1,進行接地(dì)阻抗測量時接被測接(jiē)地裝置
C —電源輸出(chū)端(duān)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(dì)阻抗測(cè)量時接被測接(jiē)地裝置
P2 —電壓輸入端2,進行接地阻抗測量時通過電壓線連(lián)接到電位極
2、按鍵(jiàn)
共4個按鍵(jiàn),位於麵(miàn)板(bǎn)中下部
3、微型打印(yìn)機
位於麵(miàn)板之(zhī)左上部
4、液晶顯示器
液(yè)晶屏位於麵板之中(zhōng)部偏右處。
七、使用說明
首先應根據實際需要,布置好測試回路並接好線,檢查接(jiē)線無誤後方可(kě)打開儀器電源開關。注意,為了確保(bǎo)**,接線時請將電源開關置於斷開的位置。打開電(diàn)源開關後,液晶(jīng)屏首先顯示“歡迎使用”約3秒,之(zhī)後自動進入日期(qī)設置屏。此時可(kě)通過按鍵修改日期,按“確認(rèn)”鍵後進入功能選擇菜單。屏幕如下圖所示:
圖3
按一(yī)下
或者“光標(biāo)”鍵可改變待執行的功能選項,按“確認”鍵後,儀器執行右箭頭所指示(shì)的功能。
§7.1“測量接地(dì)阻抗”功能
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率。本文將在下麵章節中詳敘。
§7.2“測量土(tǔ)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(cè)量並計算出土(tǔ)壤(rǎng)電阻率。
§7.3 “測量幹擾電壓”功能
啟(qǐ)動此功能後,幹擾電壓(yā)將被不斷地測量並將其有(yǒu)效值顯示出來。按任意鍵可以退出此功能。
§7.4“曆史數(shù)據”功能
選擇(zé)“曆史數據”菜單後(hòu),液晶屏(píng)上將顯示出用戶測量(liàng)並存儲的曆史測量(liàng)數據記錄。屏幕顯(xiǎn)示如下所示(shì)
屏幕**行的(de)“NO.01”表示*後1次存(cún)儲的數據,若為“NO.02”則表示是倒數第2次存(cún)儲的數據。其後為年月日。按上箭頭鍵或下箭頭鍵可以查看其(qí)他數據記錄。
屏幕第三行分別顯示了45Hz和55Hz下的(de)測試電流有效值。 屏幕第四行為功(gōng)能菜(cài)單區,通過按“光標”鍵改變選擇。選擇“打印”菜單後,可打印出(chū)本條記錄的全(quán)部數據。選擇“刪除”菜單後,可(kě)刪除本條記錄。當(dāng)光標(biāo)位於*後的▼上時,按一下“確認”鍵(jiàn)可以查看本(běn)記錄的其他參數,包括兩(liǎng)種頻率下的阻抗值、電阻分(fèn)量、電抗分量等。如下例(lì)所示
第1行的數值(zhí)分別為45Hz和55Hz下的阻抗(單(dān)位為Ω)。
第2行的數值分別(bié)為45Hz和(hé)55Hz下的電阻分量(單(dān)位為Ω)。
第(dì)3行的數值分別為45Hz和55Hz下的(de)電抗分量(單位為Ω)。
上(shàng)例中,45Hz下的阻抗、電阻分類、電(diàn)抗分量分別為: Z45=1.021Ω,R45=1.011Ω,X45=0.143Ω
按(àn)“確認”鍵可以退出本屏幕返回前一屏。