一种杆塔接地电阻测量装置的制作方法

本发明属于杆塔接地电阻测量技术领域，尤其涉及一种免拆除杆塔接地引下线，同时无需布置电压测试回路的杆塔接地电阻测量装置。

背景技术：

输电线路杆塔接地电阻是影响输电线路反击耐雷水平的关键因素，准确测量杆塔接地电阻，对准确评估输电线路雷害风险，开展输电线路防雷工作有重要意义。

现有的杆塔接地电阻测量手段均需在测量时拆除接地引下线，以断开接地装置与杆塔的连接，但目前许多输电线路铁塔的接地装置与铁塔基础在地下连接在一起，根本无法断开，对于这种情况，现有的测量手段无法得到正确的测量结果，影响了杆塔接地电阻的数据质量；另一方面，拆除接地引下线也增加了接地电阻测量的工作量，降低了测量效率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种杆塔接地电阻测量装置，无需拆除杆塔接地引下线，同时无需布置电压测试回路，能有效提高杆塔接地电阻测量工作的效率。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种杆塔接地电阻测量装置，包括控制模块、显示模块、输入模块、电源模块、测量模块、电流表、辅助接地极、电流极以及电流传感器；所述控制模块分别与所述显示模块、输入模块、电源模块、电流表以及测量模块连接；所述电源模块还分别与电流极、电流表以及杆塔连接；所述电流表与辅助接地极连接；所述测量模块与所述电流传感器连接，所述电流传感器与杆塔塔脚连接。

进一步的，所述电流表包括1号电流表和2号电流表；所述辅助接地极包括1号辅助接地极和2号辅助接地极；所述电源模块分别与所述1号电流表和2号电流表连接，所述1号电流表和2号电流表分别与1号辅助接地极和2号辅助接地极连接。

进一步的，所述1号辅助接地极和2号辅助接地极均为垂直接地极，其与杆塔塔脚距离为杆塔塔脚最大对角距的四倍。

进一步的，所述1号辅助接地极与2号辅助接地极之间的间距为10m。

进一步的，所述电流极为垂直接地极，所述电流极与杆塔塔脚的距离为杆塔塔脚最大对角距的两倍。

进一步的，所述电流传感器包括1号电流传感器、2号电流传感器、3号电流传感器和4号电流传感器；所述1号电流传感器、2号电流传感器、3号电流传感器和4号电流传感器分别与杆塔的四个塔脚连接。

进一步的，所述电流传感器采用高精度柔性电流互感器。

与现有技术相比，本发明所提供的杆塔接地电阻测量装置，包括控制模块、显示模块、输入模块、电源模块、测量模块、电流表、辅助接地极以及电流传感器；能在免拆除杆塔接地引下线的同时无需布置电压测试回路的情况下，实现杆塔接地电阻的测量，有效提高杆塔接地电阻测量工作的效率，节省人力物力；本发明无电压测试回路，因而不存在电流测试回路与电压测试回路之间的相互干扰，避免了零电位点选择不准影响测量的问题；本发明的测量对象具有可选择性，用户可以直接测量单个塔脚，也可以测量四个塔脚的并联阻抗；既可以测量塔基自然接地的接地阻抗，也可以测量塔基人工接地引下线的电阻，或者二者的并联电阻。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。

图1是本发明一种杆塔接地电阻测量装置的结构框图；

图2是本发明杆塔接地电阻测量装置的测试接线图；

其中：1-控制模块，2-输入模块，3-显示模块，4-电源模块，5-1号电流表，6-2号电流表，7-1号辅助接地极，8-2号辅助接地极，9-杆塔，10-测量模块，11-1号电流传感器，12-2号电流传感器，13-3号电流传感器，14-4号电流传感器，15-电流极，16-接地电阻测量装置，17-电流传感器，a-d为杆塔四个塔脚。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的测量对象具有可选择性，用户可以直接测量单个塔脚，也可以测量四个塔脚的并联阻抗；既可以测量塔基自然接地的接地阻抗，也可以测量塔基人工接地引下线的电阻，或者二者的并联电阻。

如图1所示，本发明所提供的杆塔接地电阻测量装置，包括控制模块1、显示模块3、输入模块2、电源模块4、测量模块10、电流表、辅助接地极、电流极15以及电流传感器17；控制模块1分别与显示模块3、输入模块2、电源模块4、电流表以及测量模块10连接；电流表包括1号电流表5和2号电流表6；辅助接地极包括1号辅助接地极7和2号辅助接地极8；电流传感器包括1号电流传感器11、2号电流传感器12、3号电流传感器13和4号电流传感器14；

电源模块4还分别与电流极15、1号电流表5、2号电流表6以及杆塔9连接；1号电流表5和2号电流表6分别与1号辅助接地极7和2号辅助接地极8连接；测量模块10分别与1号电流传感器11、2号电流传感器12、3号电流传感器13和4号电流传感器14连接，1号电流传感器11、2号电流传感器12、3号电流传感器13和4号电流传感器14分别与杆塔9的四个塔脚连接；电流极15插入地面，用于形成电流回路，回收入地的电流；测量模块10为电流测量电路。

在布置1号辅助接地极7和2号辅助接地极8时，其与杆塔9的塔脚距离为杆塔9的塔脚最大对角距的四倍；1号辅助接地极7与2号辅助接地极8之间的间距为10m；在布置电流极15时，电流极15与杆塔9的塔脚的距离为杆塔9的塔脚最大对角距的两倍。1号辅助接地极7、2号辅助接地极8以及电流极15均为垂直接地极，每根电极是长为80cm、直径为2cm的钢棒。

电流传感器17采用开口式的高精度柔性电流互感器；在测试时缠绕在杆塔9的塔脚上，如果塔脚有接地引下线，则将塔脚连同接地引下线一同缠绕。

输入模块2采用键盘；显示模块3采用液晶显示屏；电源模块4将电流注入至1号辅助接地极7、2号辅助接地极8以及杆塔9，再通过1号电流表5和2号电流表6分别采集注入1号辅助接地极7和2号辅助接地极8的电流；通过电流传感器17采集注入杆塔9踏脚的电流，最后通过电流极15回收电流。

如图2所示测试接线图，本发明杆塔接地电阻测量装置的测试过程包括以下几个步骤：

（1）通过键盘输入指令，控制模块1检测到指令后，开始接地电阻的测试；

（2）控制模块1控制电源模块4输出异频电流至1号辅助接地极7和杆塔9的电流注入点g，电流分别通过辅助接地极7和杆塔9的接地装置流入大地，再经电流极15回流至电源模块4形成回路，1号电流表5测量注入1号辅助接地极7的电流i1＇，使用开口式的高精度柔性电流传感器测量各塔脚连同接地引下线入地的异频电流is＇(ia＇+ib＇+ic＇+id＇)，测量带宽范围为40hz-5.1khz；

（3）控制模块1控制电源模块4输出异频电流至2号辅助接地极8和杆塔9的电流注入点g，电流分别通过辅助接地极8和杆塔9的接地装置流入大地，再经电流极15回流至电源模块4形成回路，2号电流表6测量注入2号辅助接地极8的电流i2＇，使用开口式的高精度柔性电流传感器测量各塔脚连同接地引下线入地的异频电流is＇＇(ia＇＇+ib＇＇+ic＇＇+id＇＇)，测量带宽范围为40hz-5.1khz；

（4）控制模块1控制电源模块4输出异频电流至1号辅助接地极7和2号辅助接地极8，电流分别通过辅助接地极7和辅助接地极8流入大地，再经电流极15回流至电源模块4形成回路，1号电流表5测量注入1号辅助接地极7的电流i1＇＇，2号电流表6测量注入2号辅助接地极8的电流i2＇＇，测量带宽范围为40hz-5.1khz；

（5）控制模块1得到由步骤（2）-（4）测量的电流i1＇、is＇、i2＇、is＇＇、i1＇＇、i2＇＇所构成的联立方程组式（1）：

（1）

式中，r为待测杆塔9接地电阻值，r1为1号辅助接地极7的接地电阻值，r2为2号辅助接地极8的接地电阻值，解方程组可得杆塔9接地电阻值r；计算结果通过显示模块3显示；

（6）对由步骤（2）和（3）测量得到的异频电流is＇(ia＇+ib＇+ic＇+id＇)、is＇＇(ia＇＇+ib＇＇+ic＇＇+id＇＇)取平均值得到式（2）：

（2）

通过式（3）进一步得到杆塔9塔脚a-d的接地电阻ra、rb、rc、rd，并将计算结果通过显示模块3显示：

（3）。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。