一种接地网接地电阻测量装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统接地技术领域，特别是涉及一种接地网接地电阻测量装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良，线路老化等)和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的电流就会经保护地线到大地，从而起到人身安全保护作用。
[0003]发、变电站的的接地电阻是指电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻，以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限远处的大地电阻。接地电阻是用来衡量接地状态是否良好的一个重要参数，发变电站接地阻抗直接关系到电力系统安全可靠运行，它反应电力系统防雷接地、保护接地和工作接地的水平和能力，因此接地电阻的测量时一项重要的测量技术。
[0004]传统接地阻抗测量装置测量接地网接地阻抗时，存在测量引线过长、电源功率要求过高的问题，可能一个普通变电站的布线过程就需要耗费大量的人力，给现场测量带来很大难度。而且在进行测量时，对于地表电位曲线斜率大、陡度高区域电位分布的测量，电压极布置和定位难以做到精确，因此导致现有装置的测量精度也不准确。
【发明内容】
[0005]本发明实施例中提供了一种接地网接地电阻测量装置及其使用方法，以解决现有技术中的测量装置测量接地电阻比较复杂且精度不准确的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案:
[0007]—种接地网接地电阻测量装置，包括电流极、电压极、电流引线、电压引线、采集模块和处理模块，所述电流极为4组镀锌铜棒矩形布置组成的矩形电流极，所述电压极包括6-7组单端电压极，所述电流引线与所述电压引线长度为1.5-2D，所述采集模块包括电流采集模块和电压采集模块;所述电流极通过所述电流引线与接地网电连接，所述电流采集模块套接在所述电流引线上;所述电压极通过电压引线与接地网电连接，所述电压采集模块分别与电压极、接地网电连接;所述电流采集模块、所述电压采集模块均与所述处理模块电连接。
[0008]优选地，所述电流极的每个镀锌铜棒距离矩形对角线交点距离为1-1.5米。
[0009]优选地，所述单端电压极与电压引线之间设置有一短导体，所述短导体用于连接所述单端电压极与所述电压引线。
[0010]优选地，所述单端电压极之间间隔距离为1-1.5米。
[0011]优选地，所述电流极与所述接地网之间设置有电源，所述电源的两端分别与所述电流极和所述接地网电连接。
[0012]优选地，所述电流采集模块包括电流互感器、硬件滤波单元和数模转换器，所述电流极与所述电流互感器输入端电连接，所述硬件滤波单元分别与所述电流互感器的输出端、所述数模转换器的输入端电连接，所述数模转换器的输出端连接到处理模块。
[0013]优选地，所述电压采集模块包括电压互感器、硬件滤波单元和数模转换器，所述电压极与所述电压互感器输入端电连接，所述硬件滤波单元分别与所述电压互感器的输出端、所述数模转换器的输入端电连接，所述数模转换器的输出端连接到处理模块。
[0014]优选地，所述电压采集模块中的电压互感器、硬件滤波单元和数模转换器均设置有6-7组。
[0015]—种接地网接地电阻测量装置的使用方法，包括以下步骤:
[0016]使用权利要求1-9所述的接地网接地电阻测量装置；
[0017]布置好所述接地网接地电阻测量装置电流极和电压极；
[0018]初始化所述接地网接地电阻测量装置的参数；
[0019]采集模块采集测量数据，将所述测量数据传输给处理模块；
[0020]所述处理模块对所述测量数据进行分析计算，获得接地电阻测量值。
[0021]由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种接地网接地电阻测量装置及其使用方法，包括电流极、电压极、电流引线、电压引线、采集模块和处理模块，电流极为4组镀锌铜棒矩形布置组成的矩形电流极，电压极包括6-7组单端电压极，电流引线与电压引线长度为1.5-2D，采集模块包括电流采集模块和电压采集模块；电流极通过电流引线与接地网电连接，电流采集模块套接在电流引线上；电压极通过电压引线与接地网电连接，电压采集模块分别与电压极、接地网电连接；电流采集模块、电压采集模块均与处理模块电连接。本发明提供的测量装置电流极为组合式电流极，电压极也包含多组单端电压极，电流引线与电压引线采用了短引线布置，保证了测量工作方便快捷，且测量结果更加准确。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本发明实施例提供的一种接地网接地电阻测量装置布置的结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例提供的一种电流极的结构示意图；
[0025]图3为本发明实施例提供的一种电压极的结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的一种接地网接地电阻测量装置的采集模块结构示意图；
[0027]图5为本发明实施例提供的一种接地网接地电阻测量装置使用方法示意图；
[0028]图1-4中，符号表不为:
[0029]1-电流极，101-第一镀锌铜棒，102-第二镀锌铜棒，103-第三镀锌铜棒，104-第四镀锌铜棒，2-电压极，3-电流引线，4-电压引线，5-采集模块，51-电流采集模块，511-电流互感器，52-电压采集模块，521-电压互感器，6-处理模块，7-单端电压极，8-接地网，9-短导体，I O-电源，11-硬件滤波单元，12-数模转换器，13-屏蔽软铜线。
【具体实施方式】
[0030]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0031]参见图1，为本发明实施例提供的一种接地网接地电阻测量装置布置的结构示意图，如图所示，所述接地网接地电阻测量装置，包括电流极1、电压极2、电流引线3、电压引线
4、采集模块5和处理模块6，所述处理模块5包括电流采集模块51和电压采集模块52;所述电流极I通过所述电流引线3与接地网8电连接，所述电流采集模块51套接在所述电流引线上；所述电压极2通过电压引线4与接地网8电连接，所述电压采集模块52分别与电压极2、接地网8电连接;所述电流采集模块51、所述电压采集模块52均与所述处理模块6电连接。
[0032]参见图2，所述电流极I由第一镀锌铜棒101、第二镀锌铜棒102、第三镀锌铜棒103和第四镀锌铜棒104矩形布置组成的矩形电流极，所述电流极I的每个镀锌铜棒距离矩形对角线交点距离为1-1.5米，即图2中第一镀锌铜棒101、第二镀锌铜棒102、第三镀锌铜棒103和第四镀锌铜棒104到矩形电流极对角线交点A的距离为1-1.5米，其中每个镀锌铜棒均为长1.2米，半径0.03毫米的尖头镀锌铜棒，尖头设计是为了测量工作时可以将电流极I稳定垂直插队地中，一般入地0.5-0.8米左右。
[0033]参见图3，所述电压极2包括6组单端电压极7，所述单端电压极7采用长0.5米，半径8毫米的尖头镀铂铜棒，6组单端电压极7的非尖头端的顶部为半径5毫米，长0.1米的短导体9，所述短导体9用于接线。所述单端电压极7之间间隔距离为1-1.5米，现场测量时，所述单端电压极7呈直线排列，且所述单端电压极7的直线排布方向与所述矩形电流极的任一对角线是重合的。
[0034]在本实施例中与所述电压极2连接的电压引线3为6芯屏蔽电缆，单根电缆采用截面积为I平方毫米的屏蔽软铜线13，且所述电压引线与电流引线的直线长度为1.5-2D。
[0035]所述电流极I与所述接地网8之间设置有电源10，所述电源10的两端分别与所述电流极1、所述接地网8电连接，所述电源10的设置是为了给测量装置提供输出测量电流。
[0036]如图4所示，所述采集模块5包括电流采集模块51和电压采集模块52，所述电流采集模块51包括电流互感器511、硬件滤波单元11和数模转换器12，所述电流极I与所述电流互感器511输入端电连接，所述硬件滤波单元11分别与所述电流互感器511的输出端、所述数模转换器12的输入端电连接，所述数模转换器12的输出端连接到处理模块6，所述电流互感器511优选采用穿心式高精度罗氏线圈。
[0037]所述电压采集模块52包括电压互感器521、硬件滤波单元11和数模转换器12，所述电压极2与所述电压互感器521输入端电连接，所述硬件滤波单元11分别与所述电压互感器521的输出端、所述数模转换器12的输入端电连接，所述数模转换器12的输出端连接到处理模块6，在本实施例中，所述电压采集模块52中电压互感器521、硬件滤波单元11和数模转换器12均设置有6组。