帶gps同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，它包括變頻信號源、耦合變壓器以及可調(diào)頻率萬用表三個部分。該變頻信號源具有第一微處理器模塊、電源模塊、緊急制動模塊、異頻電流信號發(fā)生模塊、穩(wěn)流模塊、第一隔離濾波模塊、第一A/D模塊、LCD顯示及狀態(tài)指示模塊、故障報警模塊、第一鍵盤輸入模塊以及第一GPS模塊。本實用新型不僅能夠?qū)崿F(xiàn)接地裝置各項特性參數(shù)的全面綜合檢測，而且具備GPS同步分流測量功能，能夠在不拆解各種進(jìn)出線的情況下，實現(xiàn)接地裝置各個進(jìn)出線架構(gòu)分流矢量的準(zhǔn)確測量，從而準(zhǔn)確檢測接地裝置的接地阻抗值、跨步電壓、接觸電壓等特性參數(shù)，現(xiàn)場測試使用簡單方便。
【專利說明】
帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于接地裝置狀態(tài)檢測評估領(lǐng)域，涉及一種接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，更具體地說，是一種帶GPS同步分流測量功能的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電廠、變電站接地裝置的運行狀況和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行息息相關(guān)。電力系統(tǒng)遭遇雷擊或發(fā)生短路故障時，強大的雷電流或短路電流流經(jīng)接地裝置使接地裝置電位升高可能危及設(shè)備和人身安全，因此準(zhǔn)確全面地檢測接地裝置的特性參數(shù)，進(jìn)而綜合評估其安全性能，對電力系統(tǒng)具有重要的意義。以往人們對接地裝置特性參數(shù)進(jìn)行綜合考量的觀念比較薄弱，一般只是開展接地電阻的測量，不僅忽略接地裝置可能存在的電感效應(yīng)影響，而且對于接地裝置其余的特性參數(shù)基本未開展相應(yīng)的檢測評估工作。近些年來，人們對接地裝置特性參數(shù)綜合檢測及其運行狀態(tài)的有效評估越來越為重視。
[0003]隨著電力系統(tǒng)電壓等級的不斷提高，接地裝置的規(guī)模也在不斷地擴(kuò)大，而大型接地裝置大多存在較多各種各樣的進(jìn)出線架構(gòu)，由于分流系數(shù)的影響，其對接地阻抗的準(zhǔn)確測試會產(chǎn)生較大的影響，因此在進(jìn)行接地裝置特性參數(shù)檢測時必須充分考慮分流系數(shù)的影響，以獲取準(zhǔn)確的接地裝置特性參數(shù)。然而，傳統(tǒng)對分流進(jìn)行考量的方法中，要么只是通過理論計算方式來獲取分流系數(shù)，要么只是簡單地通過鉗形電流表或電流線圈直接檢測分流模值進(jìn)而進(jìn)行簡單的代數(shù)相加減，忽略了分流相移的影響，從而無法獲得準(zhǔn)確的分流值，最終也無法得到準(zhǔn)確真實的接地阻抗值。
[0004]目前市面上也出現(xiàn)了一些接地裝置特性參數(shù)綜合檢測設(shè)備，大部分雖然可以對接地裝置的各項特性參數(shù)進(jìn)行綜合檢測，但設(shè)備整體使用效果并不佳，如片面追求輸出功率，而忽視設(shè)備信號輸出穩(wěn)定性。同時，市面上現(xiàn)有的這類設(shè)備對于分流矢量的測試主要是采用無線信號發(fā)射方式，通過配備無線信號裝置及無線選頻通訊儀表來實現(xiàn)分流相移的檢測，該種設(shè)備易受現(xiàn)場測試環(huán)境的影響，不僅在現(xiàn)場強電場干擾環(huán)境下會影響到無線信號的傳輸質(zhì)量，而且在遇到現(xiàn)場障礙物的情況下，更是限制了其傳輸?shù)挠行Ь嚯x。此外，該類設(shè)備涉及到較多產(chǎn)品的聯(lián)調(diào)和匹配使用，操作復(fù)雜、工作量大、出錯率高，不利于現(xiàn)場人員的操作使用。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明人針對當(dāng)前接地裝置特性參數(shù)測試領(lǐng)域中相關(guān)方法和檢測裝置存在的上述缺陷進(jìn)行深入研究，遂有本案產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，相比現(xiàn)有的接地裝置特性參數(shù)測量儀表，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)接地裝置各項特性參數(shù)的全面綜合檢測，而且具備GPS同步分流功能，無需額外的參考基準(zhǔn)電壓引線，也不受現(xiàn)場試驗環(huán)境條件的限制，且抗電磁干擾能力強，可以在不拆解各種進(jìn)出線的情況下，實現(xiàn)接地裝置各個進(jìn)出線架構(gòu)分流矢量的準(zhǔn)確測量，從而準(zhǔn)確檢測接地裝置的接地阻抗值、跨步電壓、接觸電壓等特性參數(shù)，現(xiàn)場測試使用更加簡單方便。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，包括變頻信號源、耦合變壓器以及可調(diào)頻率萬用表;其中，
[0009]所述變頻信號源，包括第一微處理器模塊、電源模塊、緊急制動模塊、異頻電流信號發(fā)生模塊、穩(wěn)流模塊、第一隔離濾波模塊、第一 A/D模塊、LCD顯示及狀態(tài)指示模塊、故障報警模塊、第一鍵盤輸入模塊以及第一 GPS模塊；
[0010]所述耦合變壓器，包括阻抗檔位選通開關(guān)、多級抽頭繞組模塊、試驗信號輸出模塊、信號檢測模塊；
[0011]所述可調(diào)頻率萬用表，包括電流采集模塊、電壓采集模塊、第二隔離濾波模塊、第二 A/D模塊、第二微處理器模塊、第二鍵盤輸入模塊、IXD顯示模塊、第二 GPS模塊、存儲模塊、USB傳輸模塊、充電接口模塊、可充電電池；
[00?2]所述變頻信號源中的第一微處理器模塊一個輸出端與電源模塊的一個輸入端相連，首先所述電源模塊的輸出端與緊急制動模塊共同作用于異頻電流信號發(fā)生模塊后與穩(wěn)流模塊相連，然后依次與耦合變壓器中的阻抗檔位選通開關(guān)、多級抽頭繞組模塊、試驗信號輸出模塊相連，與此同時，所述耦合變壓器中的信號檢測模塊還分別與多級抽頭繞組模塊的輸入端以及試驗信號輸出模塊的輸出端相連，之后再依次與變頻信號源中的第一隔離濾波模塊、第一 A/D模塊、第一微處理器模塊相連，變頻信號源與耦合變壓器的匹配使用，從而實現(xiàn)異頻電流信號的持續(xù)穩(wěn)定輸出；
[0013]所述可調(diào)頻率萬用表中的電流采集模塊和電壓采集模塊的輸出端依次與第二隔離濾波模塊、第二 A/D模塊、第二微處理器模塊以及IXD顯示模塊相連;所述第二微處理器模塊的兩個輸入端與第二 GPS模塊、第二鍵盤輸入模塊的輸出端相連，分別用于實現(xiàn)接地網(wǎng)分流矢量同步測量以及操作命令輸入;并且兩組輸入輸出端同時還與存儲模塊和USB傳輸模塊相連，分別用于進(jìn)行測試記錄存儲和導(dǎo)出；所述充電接口模塊與可充電電池相連，分別用于進(jìn)行充電及存儲電能并為各個模塊進(jìn)行供電。
[0014]進(jìn)一步的，所述變頻信號源中的第一微處理器模塊還與LCD顯示及狀態(tài)指示模塊、故障報警模塊、第一鍵盤輸入模塊以及第一 GPS模塊相連，分別用于顯示輸出的異頻電流信號和設(shè)備運行狀態(tài)信息、故障報警聲光信號輸出、操作命令輸入以及接收GPS人造地球衛(wèi)星的PPS秒脈沖同步信號。
[0015]進(jìn)一步的，所述變頻信號源中的緊急制動模塊配置有EMERGENCY緊急制動開關(guān)，該EMERGENCY緊急制動開關(guān)在遇到故障可緊急制動，切斷電源，有效保護(hù)人身和公共財產(chǎn)安全。
[0016]進(jìn)一步的，所述耦合變壓器中的阻抗檔位選通開關(guān)的輸入端與變頻信號源中第一微處理器模塊的輸出端相連。
[0017]進(jìn)一步的，所述耦合變壓器還包括繞組溫度檢測模塊，所述多級抽頭繞組模塊還與所述繞組溫度檢測模塊相連，所述多級抽頭繞組模塊包括復(fù)數(shù)個繞組，所述繞組溫度檢測模塊包括內(nèi)置于各繞組的至少一個可自動復(fù)位的溫度熱傳感器，所述溫度熱傳感器用于顯示耦合變壓器中繞組原邊及副邊的實時溫度，并在負(fù)荷過大或設(shè)備過熱的情況下可自動切斷電源保護(hù)耦合變壓器。
[0018]進(jìn)一步的，所述耦合變壓器中還包括工作狀態(tài)指示模塊，所述試驗信號輸出模塊與工作狀態(tài)指示模塊相連。
[0019]進(jìn)一步的，所述耦合變壓器還包括參考電壓輸出模塊，所述試驗信號輸出模塊還與參考電壓輸出模塊相連，所述參考電壓輸出模塊內(nèi)置至少一組阻抗檔位。
[0020]進(jìn)一步的，所述可調(diào)頻率萬用表的電流采集模塊同時配置有雙柔性電流線圈采樣接口，分別用于外接Rogowski線圈或ACP3000線圈，其中，Rogowski線圈的電流測量范圍為O?200A，ACP3000線圈的電流范圍為0~3000A。
[0021]進(jìn)一步的，所述可調(diào)頻率萬用表還包括輸入阻抗檔位切換模塊，所述電壓采集模塊還與該輸入阻抗檔位切換模塊共同作用于第二隔離濾波模塊，用于切換不同的輸入阻抗檔位，以實現(xiàn)開路電壓的測量以及模擬人體電阻進(jìn)行接觸電壓、跨步電壓的測量。
[0022]進(jìn)一步的，所述可調(diào)頻率萬用表中還包括用于外接示波器查看異頻電流波形的BNC輸出模塊，所述第二微處理器模塊還與BNC輸出模塊相連。
[0023]進(jìn)一步地，該變頻信號源上的第一GPS模塊與該可調(diào)頻率萬用表上的第二 GPS模塊均可通過GPS人造地球衛(wèi)星提供的PPS秒脈沖信號進(jìn)行同步，從而為接地裝置分流矢量測試提供參考基準(zhǔn)。
[0024]進(jìn)一步地，該可調(diào)頻率萬用表的電壓測量范圍為O?800V。
[0025]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型涉及的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其變頻信號源上的第一鍵盤輸入模塊在設(shè)置好目標(biāo)頻率、電流、檔位等參數(shù)后，發(fā)出測試指令給第一微處理器模塊，第一微處理器模塊在接收到測試指令后作用于電源模塊，之后電源模塊驅(qū)動異頻電流信號發(fā)生模塊動作并產(chǎn)生預(yù)設(shè)所需頻率的異頻電流信號，經(jīng)穩(wěn)流模塊進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)理后送入耦合變壓器中阻抗檔位選通開關(guān)、多級抽頭繞組模塊、試驗信號輸出模塊進(jìn)行輸出。與此同時，耦合變壓器上的信號檢測模塊分別采集多級抽頭繞組模塊輸入端以及試驗信號輸出模塊輸出端的電流信號，并經(jīng)第一隔離濾波模塊進(jìn)行信號隔離和濾波處理以及第一 A/D模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入第一微處理器模塊中進(jìn)行分析計算，再通過IXD顯示及狀態(tài)指示模塊顯示回路阻抗值等結(jié)果信息，最后根據(jù)顯示的回路阻抗值手動選擇多級抽頭繞組模塊上合適的阻抗匹配檔位，第一微處理器模塊在接收到設(shè)置好的檔位信息后進(jìn)行分析處理，發(fā)出一個使能指令，令阻抗檔位選通開關(guān)選通匹配的繞組檔位，改變裝置的輸出阻抗值，使之與回路阻抗值匹配相當(dāng)，從而實現(xiàn)在回路阻抗與輸出阻抗最佳匹配條件下，異頻電流信號的最優(yōu)化和持續(xù)穩(wěn)定輸出，最終注入到已經(jīng)布置好的由接地極與電流極構(gòu)成的電流回路中。
[0026]在變頻信號源與耦合變壓器產(chǎn)生異頻電流信號注入接地裝置中的同時，可調(diào)頻率萬用表中的電流采集模塊采集注入到接地裝置特性參數(shù)測量電流回路中的異頻電流信號或者各個出線架構(gòu)的分流信號，電壓采集模塊在選定輸入阻抗后采集由接地極與電壓極構(gòu)成的電壓回路中的異頻電壓降或模擬人體金屬板之間的電壓差，該異頻電流信號和異頻電壓降信號分別經(jīng)過第二隔離濾波模塊進(jìn)行濾波處理和第二 A/D模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，送入第二微處理器模塊進(jìn)行分析計算，最后將測量到的異頻電流、電壓、相位信息以及計算得到的接地阻抗值等參數(shù)通過LCD顯示模塊進(jìn)行實時顯示或送入存儲模塊進(jìn)行記錄存儲。
[0027]與現(xiàn)有測量技術(shù)和裝置相比，本實用新型所涉及的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，具有信號輸出穩(wěn)定、選頻性能優(yōu)異、測量重復(fù)性好、測試穩(wěn)定度高、功能完善、測試項目齊全且設(shè)備體積小、使用簡單、操作方便、安全性高的特點，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)接地裝置各項特性參數(shù)的全面綜合檢測，而且具備GPS同步分流測量功能，無需額外的參考基準(zhǔn)電壓引線，也不受現(xiàn)場試驗環(huán)境條件的限制，且抗電磁干擾能力強，可以在不拆解各種進(jìn)出線的情況下，實現(xiàn)接地裝置各個進(jìn)出線架構(gòu)分流矢量的準(zhǔn)確測量，從而準(zhǔn)確檢測接地裝置的接地阻抗值、跨步電壓、接觸電壓等特性參數(shù)，現(xiàn)場測試使用更加簡單方便。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型涉及的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本實用新型涉及的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置的現(xiàn)場測試接線示意圖。
[0030]圖3為本實用新型涉及的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置的現(xiàn)場分流測量示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面參照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0032]如圖1所示，其示出的為本實用新型涉及一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置的較佳實施例，該帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置包括變頻信號源1、耦合變壓器II以及可調(diào)頻率萬用表III三個部分。
[0033]所述的變頻信號源I，具有第一微處理器模塊1、電源模塊2、緊急制動模塊3、異頻電流信號發(fā)生模塊4、穩(wěn)流模塊5、第一隔離濾波模塊10、第一 A/D模塊11、LCD顯示及狀態(tài)指示模塊12、故障報警模塊13、第一鍵盤輸入模塊14以及第一 GPS模塊15。
[0034]所述的耦合變壓器II，具有阻抗檔位選通開關(guān)6、多級抽頭繞組模塊7、試驗信號輸出模塊8、信號檢測模塊9、繞組溫度檢測模塊16、工作狀態(tài)指示模塊17、參考電壓輸出模塊18。
[0035]所述的可調(diào)頻率萬用表III，具有電流采集模塊19、電壓采集模塊20、輸入阻抗檔位切換模塊21、第二隔離濾波模塊22、第二 A/D模塊23、第二微處理器模塊24、第二鍵盤輸入模塊25、LCD顯示模塊26、第二 GPS模塊27、存儲模塊28、USB傳輸模塊29、BNC輸出模塊30、充電接口模塊31、可充電電池32。
[0036]所述的變頻信號源I中的第一微處理器模塊I的一個輸出端與電源模塊2的一個輸入端單向相連，首先該電源模塊2的輸出端與緊急制動模塊3共同作用于異頻電流信號發(fā)生模塊4后與穩(wěn)流模塊5單向相連，然后依次與耦合變壓器II中的阻抗檔位選通開關(guān)6、多級抽頭繞組模塊7、試驗信號輸出模塊8單向相連;該緊急制動模塊3配置有EMERGENCY緊急制動開關(guān)，在遇到故障可緊急制動，切斷電源，有效保護(hù)人身和公共財產(chǎn)安全;該第一微處理器模塊I還與LCD顯示及狀態(tài)指示模塊12、故障報警模塊13、第一鍵盤輸入模塊14以及第一 GPS模塊15單向相連，分別用于顯示輸出的異頻電流信號和設(shè)備運行狀態(tài)信息、故障報警聲光信號輸出、操作命令輸入以及接收GPS人造地球衛(wèi)星的PPS秒脈沖同步信號，該第一GPS模塊15可為接地裝置進(jìn)出線架構(gòu)分流矢量測試提供相同的參考時標(biāo)。與此同時，該耦合變壓器II中的信號檢測模塊9還分別與多級抽頭繞組模塊7的輸入端以及試驗信號輸出模塊8的輸出端單向相連，之后再依次與變頻信號源I中的第一隔離濾波模塊10、第一A/D模塊11、第一微處理器模塊I單向相連，該阻抗檔位選通開關(guān)6與變頻信號源I中第一微處理器模塊I單向相連，并受該第一微處理器模塊I的作用，該阻抗檔位選通開關(guān)6具有8級阻抗匹配檔位，能匹配O?2000 Ω的回路阻抗，可適應(yīng)不同土壤狀況條件的測試要求。通過該變頻信號源I與該耦合變壓器II的匹配使用，可實現(xiàn)異頻電流信號的持續(xù)穩(wěn)定輸出。
[0037]另外，優(yōu)選地，該耦合變壓器II中的多級抽頭繞組模塊7還與繞組溫度檢測模塊16單向相連，通過在抽頭繞組內(nèi)置可自動復(fù)位的溫度熱傳感器，可顯示耦合變壓器繞組原邊及副邊的實時溫度，并在負(fù)荷過大或設(shè)備過熱的情況下可自動切斷電源保護(hù)耦合變壓器；該試驗信號輸出模塊8還與工作狀態(tài)指示模塊17和參考電壓輸出模塊18單向相連，該工作狀態(tài)指示模塊17采用紅色LED指示燈，當(dāng)輸出異頻電流信號時，紅色LED狀態(tài)燈閃爍，便于用戶實時了解設(shè)備工作狀態(tài);該參考電壓輸出模塊18內(nèi)置兩組10 Ω阻抗檔位，可作為基準(zhǔn)參考電壓端子，直接連接測試引線進(jìn)行接地裝置進(jìn)出線架構(gòu)分流矢量測試。
[0038]所述的可調(diào)頻率萬用表III中的電流采集模塊19和電壓采集模塊20的輸出端依次與第二隔離濾波模塊22、第二 A/D模塊23、第二微處理器模塊24以及IXD顯示模塊26單向相連；該電流采集模塊19同時配置有雙柔性電流線圈采樣接口，可分別外接Rogowski或ACP3000兩種不同類型的線圈。其中，Rogowski線圈的電流測量范圍為O?200A，ACP3000線圈的電流范圍為O?3000A;該電壓采集模塊20還與輸入阻抗檔位切換模塊21共同作用于第二隔離濾波模塊22，用于切換不同的輸入阻抗檔位，以實現(xiàn)開路電壓的測量以及模擬人體電阻進(jìn)行接觸電壓、跨步電壓的測量；該第二微處理器模塊24的兩個輸入端與第二 GPS模塊27、第二鍵盤輸入模塊25的輸出端單向相連，分別用于實現(xiàn)接地網(wǎng)分流矢量同步測量以及操作命令輸入，并且其兩組輸入輸出端同時還與存儲模塊28和USB傳輸模塊29雙向相連，分別用于進(jìn)行測試記錄存儲和數(shù)據(jù)導(dǎo)出，還有一個輸出端與BNC輸出模塊30單向相連，用于外接示波器查看異頻電流波形;該充電接口模塊31與可充電電池32相連，分別用于進(jìn)行充電及存儲電能并為各個模塊進(jìn)行供電。
[0039 ]另外，優(yōu)選地，該變頻信號源I上的第一 GPS模塊15與該可調(diào)頻率萬用表III上的第二 GPS模塊27均可通過GPS人造地球衛(wèi)星提供的PPS秒脈沖信號進(jìn)行同步，從而為接地裝置分流矢量測試提供參考基準(zhǔn)。
[0040]這樣，本實用新型涉及的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其變頻信號源I上的第一鍵盤輸入模塊14在設(shè)置好目標(biāo)頻率、電流、檔位等參數(shù)后，發(fā)出測試指令給第一微處理器模塊1，第一微處理器模塊I在接收到測試指令后作用于電源模塊2，之后電源模塊2驅(qū)動異頻電流信號發(fā)生模塊4動作并產(chǎn)生預(yù)設(shè)所需頻率的異頻電流信號，經(jīng)穩(wěn)流模塊5進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)理后送入耦合變壓器II中阻抗檔位選通開關(guān)6、多級抽頭繞組模塊7、試驗信號輸出模塊8進(jìn)行輸出。與此同時，耦合變壓器II上的信號檢測模塊9分別采集多級抽頭繞組模塊7輸入端以及試驗信號輸出模塊8輸出端的電流信號，并經(jīng)第一隔離濾波模塊10進(jìn)行信號隔離和濾波處理以及第一 A/D模塊11進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入第一微處理器模塊I中進(jìn)行分析計算，再通過LCD顯示及狀態(tài)指示模塊12顯示回路阻抗值等結(jié)果信息，最后根據(jù)顯示的回路阻抗值手動選擇多級抽頭繞組模塊7上合適的阻抗匹配檔位，第一微處理器模塊I在接收到設(shè)置好的檔位信息后發(fā)出相應(yīng)的使能指令，令阻抗檔位選通開關(guān)6選通匹配的繞組檔位，改變裝置的輸出阻抗值，使之與回路阻抗值匹配相當(dāng)，從而在回路阻抗與輸出阻抗最佳匹配條件下，實現(xiàn)異頻電流信號的最優(yōu)化和持續(xù)穩(wěn)定輸出，最終注入到已經(jīng)布置好的由接地極G與電流極C構(gòu)成的電流回路中。
[0041]在變頻信號源I與耦合變壓器II產(chǎn)生異頻電流信號注入接地裝置G中的同時，可調(diào)頻率萬用表III中的電流采集模塊19采集注入到接地裝置特性參數(shù)測量電流回路中的異頻電流信號或者各個出線架構(gòu)的分流信號，電壓采集模塊20在選定輸入阻抗后采集由接地極G與電壓極P構(gòu)成的電壓回路中的異頻電壓降或模擬人體金屬板之間的電壓差，該異頻電流信號和異頻電壓降信號分別經(jīng)過第二隔離濾波模塊22進(jìn)行濾波處理和第二 A/D模塊23進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，送入第二微處理器模塊24進(jìn)行分析計算，最后將測量到的異頻電流、電壓、相位信息以及計算得到的接地阻抗值等參數(shù)通過LCD顯示模塊26進(jìn)行實時顯示或送入存儲模塊28進(jìn)行記錄存儲。
[0042]本實用新型提供了一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，具有信號輸出穩(wěn)定、選頻性能優(yōu)異、測量重復(fù)性好、測試穩(wěn)定度高、功能完善、測試項目齊全且設(shè)備體積小、使用簡單、操作方便、安全性高的特點，便于現(xiàn)場接地裝置特性參數(shù)綜合檢測工作的開展。
[0043]具體地，現(xiàn)場測試時，如圖2所示，變頻信號源I采用220V或380V交流電供電，通過異頻電流信號發(fā)生模塊4產(chǎn)生40Hz?70Hz中某一頻率的異頻電流信號，經(jīng)穩(wěn)流模塊進(jìn)行穩(wěn)流調(diào)理后依次送入耦合變壓器II中的阻抗檔位選通開關(guān)6、多級抽頭繞組模塊7、試驗信號輸出模塊8，之后根據(jù)耦合變壓器II中信號檢測模塊9采集到的回路阻抗信息后手動選擇一個最合適的阻抗匹配檔位，并在第一微處理器模塊I輸出命令作用下促使阻抗檔位選通開關(guān)6與多級抽頭繞組模塊7進(jìn)行相應(yīng)的動作切換，以完成輸出阻抗的變換以及回路阻抗的匹配，從而使試驗信號輸出模塊8產(chǎn)生一個與測試回路最優(yōu)匹配且輸出功率最大化的異頻電流信號，注入到布置好的接地裝置電流測量回路GC中，并實現(xiàn)該異頻電流信號的持續(xù)穩(wěn)定輸出。而可調(diào)頻率萬用表III采用可充電電池32進(jìn)行供電，通過電流采集模塊19、電壓采集模塊20分別采集流經(jīng)被測電流回路GC上的電流信號以及在電壓回路GP上產(chǎn)生的電壓降信號，之后經(jīng)第二隔離濾波模塊22的濾波處理以及第二 A/D模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號送入第二微處理器模塊24進(jìn)行處理、運算，得到接地裝置的接地阻抗值、跨步電壓、接觸電壓等特性參數(shù)，并通過LCD顯示模塊26、存儲單元28、USB傳輸模塊29對測試結(jié)果進(jìn)行顯示、存儲以及下載導(dǎo)出。
[0044]當(dāng)進(jìn)行接地裝置分流矢量測量時，如圖3所示，在變頻信號源I和耦合變壓器II配合使用并向布置好的接地裝置電流回路GC中注入異頻電流信號的同時，打開可調(diào)頻率萬用表III上的GPS同步功能開關(guān)，使變頻信號源I上的第一 GPS模塊15與可調(diào)頻率萬用表III上的第二 GPS模塊27通過GPS人造地球衛(wèi)星提供的PPS秒脈沖進(jìn)行同步。此時，可調(diào)頻率萬用表III通過電流采集模塊19配套的相應(yīng)柔性電流線圈直接纏繞在被測接地裝置上的各種進(jìn)出線構(gòu)架上，采集到的分流信號經(jīng)第二隔離濾波模塊22、第二 A/D模塊23以及第二微處理器模塊24處理后，可在LCD顯示模塊26上直接顯示分流的大小和相位值，便于用戶直觀地讀取相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)。
[0045]本實用新型的優(yōu)勢在于:
[0046]一是帶有GPS同步分流測量功能，具有抗電磁干擾能力強、信號接收穩(wěn)定、傳輸距離廣的特點，方便現(xiàn)場接地裝置各種進(jìn)出線架構(gòu)分流矢量的測量；
[0047]二是具有信號輸出穩(wěn)定、選頻性能優(yōu)異、測量重復(fù)性好、測試穩(wěn)定度高、功能完善、測試項目齊全、安全性高的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)接地裝置各項特性參數(shù)的全面綜合檢測；
[0048]三是設(shè)備體積小、使用簡單、操作方便，無需多個儀表相互配合使用，可有效減輕現(xiàn)場人員的勞動量，提高現(xiàn)場檢測效率。
[0049]上述僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護(hù)范圍的行為。
【主權(quán)項】
1.一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:包括變頻信號源、耦合變壓器以及可調(diào)頻率萬用表;其中， 所述變頻信號源，包括第一微處理器模塊、電源模塊、緊急制動模塊、異頻電流信號發(fā)生模塊、穩(wěn)流模塊、第一隔離濾波模塊、第一 A/D模塊、LCD顯示及狀態(tài)指示模塊、故障報警模塊、第一鍵盤輸入模塊以及第一 GPS模塊； 所述耦合變壓器，包括阻抗檔位選通開關(guān)、多級抽頭繞組模塊、試驗信號輸出模塊、信號檢測模塊； 所述可調(diào)頻率萬用表，包括電流采集模塊、電壓采集模塊、第二隔離濾波模塊、第二 A/D模塊、第二微處理器模塊、第二鍵盤輸入模塊、IXD顯示模塊、第二 GPS模塊、存儲模塊、USB傳輸模塊、充電接口模塊、可充電電池； 所述變頻信號源中的第一微處理器模塊一個輸出端與電源模塊的一個輸入端相連，首先所述電源模塊的輸出端與緊急制動模塊共同作用于異頻電流信號發(fā)生模塊后與穩(wěn)流模塊相連，然后依次與耦合變壓器中的阻抗檔位選通開關(guān)、多級抽頭繞組模塊、試驗信號輸出模塊相連，與此同時，所述耦合變壓器中的信號檢測模塊還分別與多級抽頭繞組模塊的輸入端以及試驗信號輸出模塊的輸出端相連，之后再依次與變頻信號源中的第一隔離濾波模塊、第一 A/D模塊、第一微處理器模塊相連，變頻信號源與耦合變壓器的匹配使用，從而實現(xiàn)異頻電流信號的持續(xù)穩(wěn)定輸出； 所述可調(diào)頻率萬用表中的電流采集模塊和電壓采集模塊的輸出端依次與第二隔離濾波模塊、第二 A/D模塊、第二微處理器模塊以及LCD顯示模塊相連;所述第二微處理器模塊的兩個輸入端與第二 GPS模塊、第二鍵盤輸入模塊的輸出端相連，分別用于實現(xiàn)接地網(wǎng)分流矢量同步測量以及操作命令輸入;并且兩組輸入輸出端同時還與存儲模塊和USB傳輸模塊相連，分別用于進(jìn)行測試記錄存儲和導(dǎo)出；所述充電接口模塊與可充電電池相連，分別用于進(jìn)行充電及存儲電能并為各個模塊進(jìn)行供電。2.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述變頻信號源中的第一微處理器模塊還與LCD顯示及狀態(tài)指示模塊、故障報警模塊、第一鍵盤輸入模塊以及第一 GPS模塊相連，分別用于顯示輸出的異頻電流信號和設(shè)備運行狀態(tài)信息、故障報警聲光信號輸出、操作命令輸入以及接收GPS人造地球衛(wèi)星的PPS秒脈沖同步信號。3.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述變頻信號源中的緊急制動模塊配置有EMERGENCY緊急制動開關(guān)，該EMERGENCY緊急制動開關(guān)在遇到故障可緊急制動，切斷電源，有效保護(hù)人身和公共財產(chǎn)安全。4.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述耦合變壓器中的阻抗檔位選通開關(guān)的輸入端與變頻信號源中第一微處理器模塊的輸出端相連。5.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述耦合變壓器還包括繞組溫度檢測模塊，所述多級抽頭繞組模塊還與所述繞組溫度檢測模塊相連，所述多級抽頭繞組模塊包括復(fù)數(shù)個繞組，所述繞組溫度檢測模塊包括內(nèi)置于各繞組的至少一個可自動復(fù)位的溫度熱傳感器，所述溫度熱傳感器用于顯示耦合變壓器中繞組原邊及副邊的實時溫度，并在負(fù)荷過大或設(shè)備過熱的情況下可自動切斷電源保護(hù)耦合變壓器。6.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述耦合變壓器中還包括工作狀態(tài)指示模塊，所述試驗信號輸出模塊與工作狀態(tài)指示模塊相連。7.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述耦合變壓器還包括參考電壓輸出模塊，所述試驗信號輸出模塊還與參考電壓輸出模塊相連，所述參考電壓輸出模塊內(nèi)置至少一組阻抗檔位。8.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述可調(diào)頻率萬用表的電流采集模塊同時配置有雙柔性電流線圈采樣接口，分別用于外接Rogowski線圈或ACP3000線圈，其中，Rogowski線圈的電流測量范圍為O?200A，ACP3000線圈的電流范圍為0~3000A。9.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述可調(diào)頻率萬用表還包括輸入阻抗檔位切換模塊，所述電壓采集模塊還與該輸入阻抗檔位切換模塊共同作用于第二隔離濾波模塊，用于切換不同的輸入阻抗檔位，以實現(xiàn)開路電壓的測量以及模擬人體電阻進(jìn)行接觸電壓、跨步電壓的測量。10.如權(quán)利要求1所述的一種帶GPS同步分流測量的接地裝置特性參數(shù)綜合檢測裝置，其特征在于:所述可調(diào)頻率萬用表中還包括用于外接示波器查看異頻電流波形的BNC輸出模塊，所述第二微處理器模塊還與BNC輸出模塊相連。
【文檔編號】G01R19/25GK205506925SQ201620248560
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】陳耀高, 林陽坡, 郭翔, 柯炳雙
【申請人】廈門紅相電力設(shè)備股份有限公司