一、LYBDJ-II變頻大地電網測試儀用途
適用於測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場區地表電位梯度等工(gōng)頻特性參數以及土壤電阻率(lǜ)。本儀器采用異頻抗幹擾(rǎo)技術(shù),能在(zài)強幹擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電(diàn)流較小(xiǎo)(*大3A),不會引起(qǐ)測試(shì)時接地裝置的電位過高,同時(shí)它還具有極強的(de)抗幹擾能力,故可以在不停電的(de)情況下進行測量。
二、概述
目前國內接地(dì)裝(zhuāng)置的測試工作比較薄弱,一(yī)些關鍵的技術觀念比(bǐ)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(biàn)。為了方便廣大現場測試和研(yán)究(jiū)人員,我(wǒ)們(men)根據這些*新標準,結合我們多年(nián)研究大型地網測試的實際經驗,研製成功(gōng)本儀器。
工頻接地阻抗,是指接地裝置對遠方電位零點間的電位差與通過(guò)接地裝置流入地中(zhōng)的工頻電流的比值。工頻接地阻抗以(yǐ)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(diàn)阻率,接(jiē)地阻(zǔ)抗和地麵電位測量導則**部分:常規測量”以及電力行業標準“接地裝置特(tè)性參數(shù)測(cè)量導則修訂稿(gǎo)”(取代DL475-92)中作了闡(chǎn)述。本測量儀采用交流電流進行測試,故所測數值稱為(wéi)接地阻抗,而不再沿用以(yǐ)往的稱(chēng)呼“接地電阻”。在對接地裝置進(jìn)行測量時,由於受不平衡零序電流(liú)以及射(shè)頻等各種幹擾,使得測試(shì)結果產生很大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)的接地阻抗一般(bān)很小(一般在0.5Ω以下),幹擾帶來的相對(duì)誤差更大。為了降低現場(chǎng)幹擾的(de)影響,目前采用的方法主要有兩種,一種是增大(dà)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信號電(diàn)壓和信號電流,從而提高信噪比,減小測量誤差。這種(zhǒng)方法由於采用了很大(dà)的測(cè)試電流(DL/T475-2006標準推(tuī)薦不宜(yí)小於50A),使得設(shè)備非常笨重,且布線勞動強度很大,耗(hào)時(shí)耗力。而(ér)且,由於主要幹擾與信號同頻,無法從根本上消除幹擾的影響。異頻法則是通過改變測試電(diàn)流的頻率來避開工頻幹擾,由於信號頻(pín)率與幹擾頻率不同,就可以通(tōng)過濾波器來濾除幹擾的影響,從而提高測量精度。異頻法由於采用的測試電流較小(xiǎo),因此設備小巧,布線勞動強度也大大減輕。由於具有測試結果穩定可靠和省時省力(lì)的優點,異頻法測試已被國內外專家廣泛接受和采用(yòng)。但(dàn)是根據定(dìng)義(yì),工頻接(jiē)地阻抗是指接(jiē)地裝置在(zài)工頻電流下呈現出的阻抗,而異頻法采用的測試電流頻(pín)率不為工(gōng)頻,因此測得的數值就會與工頻電流下測得的(de)值有(yǒu)偏差。理論和(hé)實踐表明,產生偏差的原因是,接地裝置的接地阻抗是複(fù)數阻(zǔ)抗,不僅包含電阻性分量,還含有與頻率有關(guān)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(xìng)愈差(chà),即(jí)測量誤(wù)差越(yuè)大。為了(le)保證測試的準(zhǔn)確性,測試頻率與工頻不(bú)能相差太遠,且測試電流的波形應(yīng)為正(zhèng)弦波(bō)(其他波形如方波含有豐富的諧波頻率)。早在70年代,美國、日本(běn)等國就規定了測試頻率與工頻之差不(bú)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(liàng)接近工頻,行業標準DL/T475-2006規定(dìng)了測試(shì)電流頻率宜在40~60Hz之(zhī)間。本儀器采用45Hz和55Hz兩種頻率進行測量,再計(jì)算出(chū)50Hz下的等效阻抗,因此測量的準確性(xìng)和等(děng)效性進一步得到提高(gāo)。
三(sān)、LYBDJ-II變頻大地電網測(cè)試儀性能特點(diǎn)
1、LYBDJ-II變頻大地電網測試儀測量的工頻等效(xiào)性好。測試電流波(bō)形為正弦波,頻率與工頻之差僅為(wéi)5Hz,使用45Hz和55Hz兩種頻率進(jìn)行測量。
2、LYBDJ-II變頻大地電網測試儀抗地電(diàn)壓幹擾能力強。本儀(yí)器(qì)采用異頻法測量,配(pèi)合現代軟硬(yìng)件濾波技術,使得儀(yí)器具有很高的抗幹擾性能,測試(shì)數據穩定可靠(kào)。20V工頻幹(gàn)擾僅帶(dài)來0.002Ω誤差。
3、精度高。可用來測量接地阻抗很小的大型地網。
4、功能(néng)強大。可測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(jiē)地阻抗,還可測量出電阻分量和電抗分(fèn)量。
5、可測量現場幹擾,方便用戶估計(jì)測量誤差。
6、具備斷線報(bào)警功(gōng)能,避免了錯誤測量。
7、操作簡單。全中文菜單(dān)式操作,直接顯示出測量結果。
8、可(kě)保(bǎo)存50組測(cè)量數據,且自帶微型打印機可現(xiàn)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,方便攜帶。
四(sì)、LYBDJ-II變頻(pín)大地電網測試儀技術指標
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(néng)力:20V工(gōng)頻幹擾電壓(yā)帶來的誤差僅為0.002Ω;
5、測(cè)試(shì)電(diàn)流波形:正弦波;
6、測試電流頻率:45Hz、55Hz雙頻;
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(jī)≥1.5mm2;
電壓(yā)線銅芯截麵積≥0.2mm2;
10、供電電源:AC220V±10%,50Hz;
11、使用環境:溫度:-10℃~40℃;相對濕度:<90%;
12、外形尺寸:440×350×210;
13、LYBDJ-II變(biàn)頻大地電網測試儀重量:8.5kg;
五、LYBDJ-II變(biàn)頻大地電網測試儀內部結構和測試原理
LYBDJ-II變頻大(dà)地電網測試儀要由提供(gòng)測試電流的異頻電源、電流(liú)和電壓測量電路以及微電(diàn)腦測控係(xì)統組成。儀(yí)器通過測量接地裝置的電位(wèi)升(shēng)高與流入接地裝(zhuāng)置的電流之比(bǐ)來測量接地阻抗。儀器內部結構如圖1所示。異頻恒流電源可輸(shū)出頻率為45Hz或(huò)55Hz的正弦波測試電流,輸出頻率(lǜ)受微電腦係統控製(zhì)。其輸出經過隔離後通過儀(yí)器麵板上的E、C兩(liǎng)個端子輸出。電壓放大器為一個高輸入阻抗放大(dà)器,它將P1、P2兩(liǎng)端的電壓放大後送給濾(lǜ)波(bō)器。電(diàn)流(liú)放大器將從電流互感器取得的(de)電流信(xìn)號進行(háng)放大(dà)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)器用於將電壓和電流信號轉換(huàn)為(wéi)數字信號以便微電腦係統進行分析處(chù)理(lǐ)。

用戶啟動接地阻抗測量後(hòu),儀器首先(xiān)開啟異頻電源使之輸出頻率(lǜ)為45Hz的電流,待電流穩定之後,微(wēi)電腦係統通過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和電流I45及其相位(wèi)差,再進一步計算(suàn)出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分(fèn)量X45。然後,切換異頻電(diàn)源的輸出頻率為55Hz,經過同(tóng)樣的步驟後可計算出阻抗Z55、電阻分量R55和電抗(kàng)分量X55。取Z45 和Z55的平均值作(zuò)為工頻接地阻抗Z50。*後,關閉異頻電源,通過(guò)液晶屏顯示測量結果。因此阻抗測量時,儀器測(cè)量的是兩電壓(yā)輸入端P1、P2之間(jiān)的電(diàn)壓(yā)與電源輸出電流之比。