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一、變頻接地阻抗測試儀概述
目前在電力系統(tǒng)中,大地網(wǎng)的接地電阻的測試目前主要采用工頻大電流三極法測量。為了防止電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的工頻干擾,提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,絕緣預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定:工頻大電流法的試驗(yàn)電流不得小于30A。由此,就出現(xiàn)了試驗(yàn)設(shè)備笨重,試驗(yàn)過程復(fù)雜,試驗(yàn)人員工作強(qiáng)度大,試驗(yàn)時(shí)間長等諸多問題。
大地網(wǎng)接地電阻測試儀,采用了新型變頻交流電源,并采用了微機(jī)處理控制和信號處理等措施,很好的解決了測試過程中的抗干擾問題,簡化了試驗(yàn)操作過程,提高了測試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性,大大降低了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和試驗(yàn)成本。
本儀器適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數(shù)以及土壤電阻率??蓽y變電站地網(wǎng)(4Ω)、水火電廠、微波站(10Ω)、避雷針(10Ω)多用機(jī)型。
本儀器采用異頻抗干擾技術(shù),能在強(qiáng)干擾環(huán)境下準(zhǔn)確測得工頻50Hz下的數(shù)據(jù)。測試電流大3A,不會(huì)引起測試時(shí)接地裝置的電位過高,同時(shí)它還具有*的抗干擾能力,故可以在不停電的情況下進(jìn)行測量。
二、變頻接地阻抗測試儀性能特點(diǎn)
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波,頻率僅與工頻相差為5Hz,使用45Hz和55Hz 兩種頻率進(jìn)行測量。
2、抗干擾能力強(qiáng)。本儀器采用異頻法測量,配合現(xiàn)代軟硬件濾波技術(shù),使得儀器具有很高的抗干擾性能,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。
3、精度高。基本誤差僅0.005Ω,可用來測量接地阻抗很小的大地網(wǎng)。
4、功能強(qiáng)大??蓽y量電流樁,電壓樁,接地電阻,跨步電壓,接觸電壓。
5、操作簡單。全中文菜單式操作,直接顯示出測量結(jié)果。
6、布線勞動(dòng)量小,無需大電流線。
三、變頻接地阻抗測試儀技術(shù)指標(biāo)
1、測量范圍:0~150Ω(含電流樁阻抗)
2、分 辨 率:0.001Ω
3、測量誤差:±(讀數(shù)×2%+0.005Ω)
4、大輸出電壓:AC 400V (45Hz、55Hz,雙頻,正弦波)
5、大輸出電流:AC 3A (45Hz、55Hz,雙頻,正弦波)
6、電流輸出檔位3/2.5/2/1.5/1A。
7、抗干擾能力:抗工頻50Hz電壓10V
8、測量線要求:電流線銅芯截面積≥1.5mm2
電壓線銅芯截面積≥1.0mm2
9、供電電源:AC 220V±10%,50Hz
10、外形尺寸:440×350×210mm3
11、儀器重量:23kg
四、原理
圖1測量原理示意圖
R0 回路電阻大約5~200Ω
Rx 測試電阻大約0~200Ω
Rf 標(biāo)準(zhǔn)電阻
測量電流線D:長度為地網(wǎng)對角線長度的3~5倍;線徑:≥1.5mm2
測量電壓線1:長度為0.618D;線徑: ≥1.0mm2
測量電壓線2:接被測地網(wǎng)
測量接 地線:接被測地網(wǎng)
五、面板介紹
1:電流極(C1)
2:電壓極(P1)
3:電壓極(P2)
4:接地網(wǎng)(C2)
5:數(shù)據(jù)接口
6:顯示器
7:打印機(jī)
8:按鍵區(qū):
“”增大鍵——修改菜單內(nèi)容,采用循環(huán)滾動(dòng)方式。
“”減小鍵——修改菜單內(nèi)容,采用循環(huán)滾動(dòng)方式。
“”功能鍵——選擇菜單項(xiàng),被選中項(xiàng)反白字體顯示。
“”確定鍵——在“啟動(dòng)”選項(xiàng)上按此鍵約5秒進(jìn)入測試狀態(tài)。
9:電源開關(guān)
10:電源插座
六、測量接線
測量電流線D:線徑≥1.5mm2 ,長度為地網(wǎng)對角線長度的3 ~ 5倍;
測量電壓線1:線徑≥1.0 mm2 ,長度為0.618D;
測量電壓線2:接被測地網(wǎng)
測量接 地線:接被測地網(wǎng)
四極法測量時(shí),從地網(wǎng)的地樁上引出二根連接線分別接到儀器的電壓極P2、接地網(wǎng)C2兩接線柱,然后按測量操作步驟進(jìn)行測試。
七、操作步驟
1、操作步驟
(1)首先檢查用于試驗(yàn)的電流線、電壓線和地網(wǎng)線是否有斷路現(xiàn)象(可以用萬用表測量),地樁上的鐵銹是否清除干凈,其埋進(jìn)深度是否合適(>0.5米),同時(shí)檢查測試線與地樁的連接是否導(dǎo)通,如未導(dǎo)通,請?zhí)幚砗笾匦逻B接。
(2)電流測試線與電壓測試線的長度比為1:0.618,電流測試線的長度應(yīng)是地網(wǎng)對角線的3~5倍。
(3)電流測試線和電壓測試線按規(guī)定的長度將一端與儀器相接后平行放出。另一端分別接在兩個(gè)地樁上(如圖3所示)。
(4)將已放好的測試線檢查一遍,將萬用表一端接電流線或電壓線,另一端接地網(wǎng)線如無阻值顯示即為斷路,確認(rèn)完好再進(jìn)行測試。
(5)檢查連線無誤后,給儀器接上AC 220V/50Hz電源,對儀器進(jìn)行通電。
(6)按測量鍵,開始測量。
(7)儀器顯示測試結(jié)束后,記錄測試數(shù)據(jù)(本儀器可多次重復(fù)測量)。
(8)關(guān)掉儀器電源后,拆除連線,測試過程結(jié)束。
2、操作說明:
(1)打開電源開關(guān),計(jì)算機(jī)進(jìn)行自檢,幾秒鐘后,液晶屏顯示中文主菜單如圖5所示,表示自檢成功。
(2)按鍵,可移動(dòng)光標(biāo)至各菜單項(xiàng),并循環(huán)指示。
被選中項(xiàng)反白字體顯示。選擇鍵的流程見圖6所示。
(3)在光標(biāo)當(dāng)前所示項(xiàng)目,按鍵可進(jìn)行該項(xiàng)菜單的變更,并循環(huán)指示,流程見圖7所示。
(4)將菜單變更至與測試要求相對應(yīng)后即可按選擇鍵進(jìn)行下個(gè)項(xiàng)目的選擇。
3、測試:
打開電源開關(guān),當(dāng)光標(biāo)在測試項(xiàng)目上時(shí),按確認(rèn)鍵并保持大約5秒鐘后,儀器開始測試。
測試過程中顯示的畫面如圖8(地網(wǎng),變頻)所示,當(dāng)下面的進(jìn)程到100%時(shí)候測試完畢,然后顯示測量結(jié)果見圖9所示,此時(shí)光標(biāo)指示打印機(jī)圖標(biāo),按確認(rèn)鍵打印報(bào)告。
測量結(jié)果的意義如下:
Zx: 測量的地網(wǎng)阻抗值
Rx: 測量的地網(wǎng)電阻值
V: 施加電壓值
I: 試品流過的電流
F1,F2 : 試驗(yàn)頻率
打印結(jié)束后,關(guān)閉電源開關(guān),解除連接線,測試完畢。
測試過程中屏幕上出現(xiàn)的檢查電源,檢查電流樁,檢查電壓樁,檢查地網(wǎng)等都表示儀器自動(dòng)檢查,一般情況大約15秒鐘左右,請耐心等候,不必著急。
4、測試菜單詳細(xì)解釋
(1)測量方式:
儀器可以選擇三種測量方式,即“地網(wǎng)”,“電流樁”,“電壓樁”。他們的作用分別是測量地網(wǎng)阻抗,電流樁阻抗,電壓樁阻抗.一般情況下做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)選擇“地網(wǎng)”來測量大地網(wǎng)的阻抗。而當(dāng)用戶要求測量電流樁或電壓樁阻抗的時(shí)候可以選擇后它們再直接測量.
(2)頻率選擇:
儀器可以選擇兩種測量頻率,即“變頻”和 “定頻”。
在現(xiàn)場做試驗(yàn)的時(shí)候,一定要選擇“變頻”來做實(shí)驗(yàn),這樣測量能夠消除現(xiàn)場的電磁場干擾。
“定頻”方式只是在實(shí)驗(yàn)室里面做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候才能使用。
“變頻”采用的是45Hz和55Hz雙變頻來測量,而“定頻”采用的是嚴(yán)格50Hz來測量。
(3)電流選擇:
儀器提供3A、2. 、2A 、1. 、1A 9種測量電流。
一般情況下,根據(jù)電流樁阻抗的大小來選擇測試電流,使用3A電流即可。
(4)自動(dòng)打印:
當(dāng)光標(biāo)在電流上時(shí)候,按一下“確認(rèn)”鍵,在屏幕左下角會(huì)出現(xiàn)或消失打印機(jī)小符號,代表選擇或取消自動(dòng)打印功能。當(dāng)選擇自動(dòng)打印時(shí)候,測試完畢,儀器自動(dòng)打印結(jié)果。當(dāng)取消自動(dòng)打印時(shí)候,如果想打印結(jié)果,需要手動(dòng)打印結(jié)果。
(5)手動(dòng)打印
儀器測試完畢,出現(xiàn)圖9所示界面。按鍵可以在print 、quit之間選擇。
如果選擇print(打印) ,按“確認(rèn)”鍵,就會(huì)打印結(jié)果。
如果選擇“quit(退出) ,按“確認(rèn)”鍵,就會(huì)返回初始界面如圖5所示。
5、測試過程中儀器自診說明
(1)“請開機(jī)重啟”時(shí)候 ,可能是儀器內(nèi)部電源保護(hù),關(guān)機(jī)重啟。
(2)“電源模塊錯(cuò)誤,請廠家”時(shí)候,把光標(biāo)移動(dòng)到“地網(wǎng)”上,按10下“確認(rèn)”鍵,聽到儀器喇叭響一聲,并且在屏幕的左下角出現(xiàn)一個(gè)反色的打印機(jī)符號。然后關(guān)機(jī)重啟。如果繼續(xù)無法測試,請廠家。
(3)測試電流為0.0A時(shí)候,可能“電流線”連線與“電流極”地樁接觸不良或地樁太少,需增加地樁,減少回路電阻。
地樁深度不少于0.5m。電流樁電阻應(yīng)該小于200Ω。
(4)若儀器顯示的測量值極低(<0.01Ω)則可能是電壓線未連接上。
(5)檢測時(shí)候,如果測試電阻小于20Ω的時(shí)候,建議測試電流使用2A,以免電流突然升大損壞儀器。
八、注意事項(xiàng)
1、為使測試順利進(jìn)行,測試前請先用萬用表檢查測試導(dǎo)線與地樁的接觸點(diǎn)是否完好,并測量已放好的線是否有斷路現(xiàn)象。
2、四極法測量時(shí)儀器會(huì)自動(dòng)消除接線誤差。
3、當(dāng)光標(biāo)在電流上時(shí)候,按一下“確認(rèn)”鍵,在屏幕左下角會(huì)出現(xiàn)或消失打印機(jī)小符號,代表選擇或取消自動(dòng)打印功能。
4、本儀器如出現(xiàn)其它故障,請直接與本公司售后服務(wù)部,請不要私自拆檢。
5、測量線根據(jù)地網(wǎng)的大小由使用者自配。
九、隨機(jī)配件
1、電源線 1根
2、接地樁 2根
3、保險(xiǎn)管 3只
4、打印紙 2卷
5、合格證 1份
6、使用說明書 1份
附錄一:接觸電壓、接觸電位差的測試
接觸電壓的測量接線圖如下圖10所示??砂聪率霾襟E進(jìn)行測試。
在離接地裝置較遠(yuǎn)處打一個(gè)地樁作為電流極,該電流極離接地裝置邊緣的距離仍取為接地裝置大對角線長度D的4倍以上。
用導(dǎo)線將儀器面板的C 端子與電流極可靠連接。再用導(dǎo)線將儀器的E 端子接至被試設(shè)備的架構(gòu)。
儀器的P1 端子接至設(shè)備架構(gòu)上的Pa 點(diǎn),Pa 距地面高度為1.8 米。儀器的P2 端子接至模擬腳的電極Pb,該電極可采用包裹濕布的直徑為20cm 的金屬圓盤,并壓上重物。電極中心距設(shè)備邊緣距離為1 米。
儀器P1 與P2 端子間并聯(lián)等效人體電阻Rm,一般取Rm=1.5KΩ.檢測接線無誤后,接通儀器電源,選擇執(zhí)行“接地阻抗測量”,再設(shè)置好測試電流,儀器開始測量,測量完畢,可從液晶屏上讀取到阻抗值Z。
后根據(jù)下式計(jì)算出接觸電壓Uj
Uj=Z * Is
式中Is 為被測接地裝置內(nèi)系統(tǒng)單相接地故障電流。
上述測量中,若儀器電壓輸入端不并聯(lián)等效人體電阻Rm,則所得結(jié)果為接觸電位差。
附錄二:跨步電壓、跨步電位差的測試
接觸電壓的測量接線圖如圖11所示??砂聪率霾襟E進(jìn)行測試。
在離接地裝置較遠(yuǎn)處打一個(gè)地樁作為電流極,該電流極離接地裝置邊緣的距離仍取為接地裝置大對角線長度D的4倍以上。
用導(dǎo)線將儀器面板的C 端子與電流極可靠連接。再用導(dǎo)線將儀器的E 端子接至設(shè)備的接地引下線。
儀器的P1、P2端子分別接至模擬人腳的電極Pc、Pd,該電極可采用包裹濕布的直徑為20cm 的金屬圓盤,并壓上重物。兩電極中心距離為1 米。
儀器P1與P2端子間并聯(lián)等效人體電阻Rm,一般取Rm=1.5KΩ.檢測接線無誤后,接通儀器電源,選擇執(zhí)行“接地阻抗測量”,設(shè)置好測試電流,儀器開始測量,測量完畢,可從液晶屏上讀取到阻抗值Z。
后根據(jù)下式計(jì)算出跨步電壓Uk
Uk=Z* Is
式中Is 為被測接地裝置內(nèi)系統(tǒng)單相接地故障電流。上述測量中,若儀器電壓輸入端不并聯(lián)等效人體電阻Rm,則所得結(jié)果為跨步電位差。
附錄三:土壤電阻率的測量
使用本儀器,可以采用單極法或者四極法來測量土壤電阻率。下面以四極法為例來說明。測量土壤電阻率的接線如圖12所示。
圖中,a 為電流極與電位極的間距,b 為兩電位極的間距,h 為電極埋設(shè)深度。當(dāng)a=b 時(shí)即為溫納法。為了計(jì)算方便,請讓電極間距a、b 遠(yuǎn)大于埋設(shè)深度h,一般應(yīng)滿足a、b>10h。
測試電極宜采用直徑不小于1.5cm 的圓鋼或25mm×25mm×4mm 的角鋼,其長度均不小于40cm。
埋設(shè)好電極并接好線后即可開始測量。用上述測量接地阻抗的方法測出阻抗Z,則土壤電阻率ρ為ρ=πa(a+b)Z/b
上式在a>>h,b>>h 時(shí)成立。
當(dāng)a=b 時(shí),上式簡化為:ρ=2πaZ