專利名稱：接地電阻的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在不停止供電的狀態(tài)下計(jì)測接地電阻值的方法。
圖1、圖2表示以前有代表性的接地電阻的測試原理。如圖所示，它是將接地電極E從變壓器端頭解開，把試驗(yàn)電流用輔助電極C、電壓用輔助電極P埋入到大地里、由圖2的電位分布圖可見地、使電位差成為平的點(diǎn)那樣地將電極E、C之間分離10m以上、并測試電極E、P之間的電壓eX，測試流入C點(diǎn)的電流i，用公式eX/i=R求出接地電阻值。
用這種以前的方法，必須將接地線從接地電極解開，而且測試時必須將2個輔助電極埋入到大地里。因此測試時必需停止供電。但是近幾年的狀況是一旦停止供電，出現(xiàn)問題的機(jī)器特別多，大多受到進(jìn)行測試的時間限制、對作業(yè)有妨礙，輔助電極埋入作業(yè)所消耗的工夫也多到不可忽視的程度。
而且，關(guān)于那種將2個機(jī)器的機(jī)架之間電氣連接、以形成等電位的等電位結(jié)合導(dǎo)體，尚沒有一種計(jì)測方法能對2個機(jī)器機(jī)架是否確實(shí)結(jié)合作出計(jì)測。
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而作出的，其目的是提供一種接地電阻的測試方法，其是不停止供電，就能計(jì)測接地電阻的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明作出以下技術(shù)方案接地電阻的測試方法，是把用于疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測用變流器夾入地配置在作為測試對象的接地線上，由疊加用變流器將頻率可變的交流電壓疊加到接地線上，在規(guī)定范圍內(nèi)改變疊加電壓的頻率，取出由上述檢測用變流器檢測的電流中被疊加的頻率成分，求出用這電流值除上述疊加交流電壓所得的商，將它的最小值作為接地電阻值。
為了達(dá)到上述目的而作出的本發(fā)明的接地電阻的測試方法，是串聯(lián)地將頻率可變的交流電壓施加在接地電阻測試部位的接地線上，上述測試部位由接地線接地；在規(guī)定范圍改變頻率，求出用這時流過接地線的電流值除上述疊加交流電壓值得到的商，將它的最小值作為接地電阻值。
為了達(dá)到上述目的而作出的本發(fā)明的接地電阻的測試方法，是在3相電路中，將3線匯總、夾入地配置疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測用變流器，由疊加用變流器，疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，取出由上述檢測用變流器檢測的電流中的被疊加頻率成分，求出用這電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為接地電阻值。
為了達(dá)到上述目的而作出的本發(fā)明的接地電阻的測試方法，是在上述任意一項(xiàng)所述的測試方法中，頻率的變化是將變化速度取成一定的，對保持以電流值除疊加交流電壓值而得到的商的最小值的保持電路，變流器設(shè)置時間常數(shù)，不受電路絕緣狀態(tài)影響地測試變壓器的B種接地電阻值。
為了達(dá)到上述目的而作出的本發(fā)明的接地電阻的測試方法，是在避雷針用接地線或A、C、D接地線中，用帶引線的箝位電路連接各個接地線和B接地線乃至電路的接地相，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在這引線上，由疊加用變流器疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，求出用上述檢測用變流器檢測的檢測電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為接地電阻值。
為了達(dá)到上述目的而作出的本發(fā)明的接地電阻的測試方法，是將2臺機(jī)器的機(jī)架之間連接而形成等電位結(jié)合導(dǎo)體，把疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在等電位結(jié)合導(dǎo)體上，由疊加用變流器疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，由上述檢測用變流器檢測流動的電流，該電流由機(jī)器的機(jī)架和火線間的靜電電容、電路的電感和靜電電容形成的共振頻率引起流動的；求出用上述檢測電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為等電位結(jié)合的電阻值。本發(fā)明具有優(yōu)良效果如上所述、由于本發(fā)明是將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在測試對象接地線上，由疊加用變流器將頻率可變的交流電壓疊加到接地線上，在規(guī)定范圍內(nèi)改變疊加電壓的頻率，取出由上述檢測用變流器檢測的電流中的被疊加的頻率成分，求出用這電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為接地電阻值，因而不必像以前那樣為了測試接地電阻而停止供電，也不受實(shí)施時間的制約，能有效地進(jìn)行作業(yè)。
由于不用設(shè)置輔助電極，因而能減少作業(yè)工時數(shù)。
或者可根據(jù)狀況，將接地線的端子解開，將電壓加在其上也可以。這時，與以前的方法相比較，可節(jié)省用于將輔助電極接地的工夫。
本發(fā)明還可相對3相電路、進(jìn)行3相匯總而加以箝位的方法，也即、在避雷針用接地線或A、C、D接地線中，用帶引線的箝位電路連接各個接地線和B接地線以至電路的接地相，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測用變流器夾入地配置在上述引線上，由此可由受B種接地電阻值影響的電路的電感和分布靜電電容確定共振頻率，并可將此共振頻率用于計(jì)測避雷針用接地線或A、C、D接地線的單獨(dú)電阻值，能有效地進(jìn)行作業(yè)。
利用測試接地電阻的本發(fā)明方法，能計(jì)測等電位結(jié)合導(dǎo)體的電阻值，能有效地確認(rèn)絕緣狀態(tài)、結(jié)合導(dǎo)體與機(jī)器的接觸狀態(tài)。
下面說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
交流電路在大地和電路間是以分布常數(shù)電路的方式構(gòu)成。這個分布常數(shù)電路具有共振頻率，相對于這個共振頻率、電路的阻抗是非常小的值。而且、電路由通常的第2種接地線(B種接地)、變壓器、電路和負(fù)荷機(jī)器構(gòu)成。負(fù)荷機(jī)器是將其機(jī)架取為第3種接地線(D種接地)、將多臺機(jī)器并列地連接著。從等價的角度看，機(jī)器機(jī)架成了靜電電容和絕緣電阻相對于電路并列地連接的狀態(tài)，對于電路、負(fù)荷機(jī)器電感、和大地，應(yīng)電路長度靜電電容有變化的值。
當(dāng)使電壓一定的交流電壓疊加到作為零相電路的接地線上、使它的頻率發(fā)生變化時，整個電路就以特定頻率進(jìn)行共振，由這共振引起流動的電流i近似于用接地電阻值除疊加電壓V所得的值。
本發(fā)明是運(yùn)用上述理論的接地電阻測試方法，本發(fā)明的接地電阻測試方法的要點(diǎn)是由疊加用變流器對接地線加上頻率自動地從約1kHz變到300kHz程度的信號；由電流值檢測用變流器檢測流過接地線的電流值，用這電流值除電壓值所得的商作為接地電阻值。也可將電壓保持一定的情況下改變頻率，檢測接地線上流過的電流值，保持其峰值，用這個最大值除電壓值，將所得的商作為接地電阻值。
疊加電壓也可使用眾所周知的箝位電路型變流器疊加，檢測電流時也一樣，也可用箝位電路型變流器，將這個夾入測試對象的接地線上。
可將交流器作成與電壓疊加用變流器和電流檢測用變流器不同的形狀也可以，或者在一體中裝入兩個變流器也可以。測試結(jié)果可用各種顯示器加以顯示。
也可不疊加電壓、將接地線從端子解開，把電壓加在端子和接地線之間，檢測流過這里的電流。這種情況下，與以前的方法相比較，可省掉將輔助電極接地的工夫。
在電路中、與測試零相電流的方法相同地，用箝位電路型變流器、將3相電路的3線匯總并疊加電壓，通過檢測電流就能測試接地電阻。
也可將頻率變化的變化速度取成一定，在把電流值除疊加交流電壓值所得的商的最小值加以保持的保持電路設(shè)置時間常數(shù)，不受電路絕緣狀態(tài)影響地測試變壓器的B種接地電阻值。
在避雷針用的接地線或A、C、D接地線中，用帶引線的箝位電路使各個接地線和B接地線、以至電路的接地相連接，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在這引線上，由疊加用變流器疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，求出由上述檢測用變流器檢測到的電流值除上述疊加交流電壓值所得的商，將其最小值作為接地電阻值，由此、可用不受B種接地電阻值影響的電路的電感和分布靜電電容決定的共振頻率計(jì)測避雷針用接地線或A、C、D接地線的單獨(dú)電阻值。
可利用上述計(jì)測接地電阻的方法，把疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在將2臺機(jī)器的機(jī)架間連接而構(gòu)成等電位結(jié)合導(dǎo)體上，由疊加用變流器疊加電壓一定、而頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，由上述檢測用變流器檢測機(jī)器的機(jī)架和火線之間的靜電電容、由上述檢測用變流器檢測由電路的電感和靜電電容形成的共振頻率引起流動的電流，求出用檢測電流除上述疊加交流電壓值所得到的商，將其最小值用作等電位結(jié)合電阻值。
以下參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是一般的接地電阻值測試方法的原理圖。
圖2是上述方法中的電位分布圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。
圖4是圖3所示實(shí)施例的等價電路圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。
圖6是本發(fā)明的方框圖。
圖7是圖6的等價電路圖。
圖8的(A)、(B)是本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。
(實(shí)施例)下面，參照附圖來說明本發(fā)明的將電壓保持一定情況下進(jìn)行計(jì)測的實(shí)施例。圖3是與第3技術(shù)方案相對應(yīng)實(shí)施例的方框圖，1是雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路、2是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路、3是積分電路、4是V/F變頻器、5是濾波器、6是放大器、7是電流檢測用變流器、8是濾波器、9是同步檢測電路、10是峰值保持電路、11是運(yùn)算電路、12是顯示部、13是開關(guān)、14是電壓疊加用變流器。而且、A是電流電路、B是電源變壓器次級側(cè)、C是機(jī)器、RB是要測試的電源變壓器次級側(cè)的接地電阻、RD是機(jī)器的接地電阻，在本圖中，要測試變壓器次級側(cè)的接地電阻RB、使電流檢測用變流器7、電壓疊加用變流器14夾在接地線20上。
在具有這樣結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例電路中，當(dāng)接通開關(guān)13時，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路1工作，打開峰值保持電路10的門。用單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路1產(chǎn)生1次方波，用積分電路3作出相對時間軸，電壓從零開始上升的波形，用這電壓、V/F變頻器根據(jù)輸入電壓而改變頻率。用放大器6增幅放大這個頻率變化的電流，用疊加用變流器14將電壓V加到接地線20上。
由電流檢測用變流器7檢測在接地線上流動的電流i，用濾波器8將工頻成分濾掉，由同步檢測電路9檢測疊加的頻率成分和同相成分。由峰值保持電路10保持這個峰值。由運(yùn)算電路11求出V/i，將其作為接地電阻值并顯示在顯示部12上。
圖4是上述電路的主要部分的等價電路，L是電路的電感，r是電路的直流電阻，C0、C1、C分別是電路的靜電電容的分布常數(shù)。
將疊加電壓的頻率取成f，在共振頻率f=π(LC)的頻率情況下，由于通常RB》r，因而V/i=RB。
雖然在上述實(shí)施例中，為了測試接地電阻RB，將電流檢測用變流器7、電壓疊加用變流器14夾入接地線20而進(jìn)行了測試，但是在測試接地電阻RD時，也可將電流檢測用變流器7、電壓疊加用變流器14夾入接地線30測試就可以。
下面表示用上述本發(fā)明的方法進(jìn)行實(shí)際測試的例子。圖5是實(shí)施例的電路，它選擇設(shè)備較陳舊、有絕緣不良部位的電路，并在3相電路和單相電路中分別進(jìn)行了測試。接地電阻RB若采用以前的測試方法，是2.5Ω，而如果采用在3相電路中的箝位電路式的本發(fā)明的方法，則是2.7Ω；若采用在單相電路中的箝位電路式的本發(fā)明的方法，則成為2.9Ω，數(shù)值比用以前的方法所得的稍大，電路電阻成為加一定值的上升值、接近于真值。且在3相電路上疊加電壓的頻率是40kHz；而在單相電路中是50kHz，電流值顯示最大。
圖8是對應(yīng)于本發(fā)明第2技術(shù)方案的主要部分方框圖例。在本發(fā)明中、當(dāng)測試如圖8(A)所示的電源變壓器次級側(cè)的接地電阻RB時，解開電源變壓器次級側(cè)B的接地端子T，如圖8(B)所示地、將電壓一定、頻率可變的交流電壓加在解開的兩端上，并在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率時，檢測流過這時的接地線的電流最大值，并將其保持，求出用這被保持的最大電流值除上述一定的疊加交流電壓值的商，將其作為接地電阻值。在沒有把電壓取成一定的情況下，求出用檢測電流值除上述疊加交流電壓值的商，求出它的最小值，將其作為接地電阻值。若采用這些方法、與以前的方法相比較、能節(jié)省用于設(shè)置輔助電極的工夫。
圖9是對應(yīng)于本發(fā)明第3技術(shù)方案的主要部分方框圖例。在本發(fā)明中，對3相電路A進(jìn)行了3線匯總、并夾入配置電流檢測用變流器7和電壓疊加用變流器14，由電壓疊加用變流器14施加電壓一定、頻率可變的交流電壓，由電流檢測用變流器7檢測流過接地線的電流，在規(guī)定范圍內(nèi)改變電壓疊加用變流器14的疊加頻率時，檢測這時流過接地線的電流最大值，并將其保持，求出用這保持的最大電流值除上述一定的疊加交流電壓值所得的商，將其作為接地電阻值。
雖然省略了與本發(fā)明第5技術(shù)方案相對應(yīng)的電路方框圖等，但若采用本發(fā)明，則可在避雷針用接地線或A、C、D接地線中，用帶引線的箝位電路連接各個接地線與B接地線以至電路的接地相，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測出變流器夾入地配置到這引線上，疊加疊加由疊加用變流器變流器疊加頻率可變的交流電壓，并在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，求出由上述檢測變流器檢測到的檢測電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，求出它的最小值，將其作為接地電阻值，這樣，能由受B種接地電阻值影響的電路的電感和分布靜電電容確定共振頻率，并由此計(jì)測避雷針接地線或A、C、D種接地線的單獨(dú)電阻值。
圖6是對應(yīng)于本發(fā)明第6技術(shù)方案的實(shí)施例，是測試非接地的局部等電位結(jié)合體的電阻值。如圖所示，對連接第1機(jī)器41和第2機(jī)器42這兩者的機(jī)架之間的等電位結(jié)合導(dǎo)體40；夾入內(nèi)置疊加檢測變流器的裝置43進(jìn)行測試，但如圖7的等價電路所示，改變頻率f時，有共振點(diǎn)，這時的電流i由電路的電阻值r與結(jié)合導(dǎo)體的電阻值R之和決定，能計(jì)測等電位狀態(tài)。也可由得到電流峰值的頻率確認(rèn)絕緣狀態(tài)、等電位結(jié)合導(dǎo)體和機(jī)器的接觸狀態(tài)。
本發(fā)明具有優(yōu)良效果如上所述，依據(jù)本發(fā)明，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在測試對象接地線上，疊加疊加由疊加用變流器變流器將頻率可變的交流電壓疊加到接地線上，在規(guī)定范圍內(nèi)改變疊加電壓的頻率，疊加取出由上述檢測用變流器變流器檢測的電流中的被疊加的頻率成分，求出用這電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為接地電阻值，因而不必像以前那樣為了測試接地電阻而停止供電，也不受實(shí)施時間的制約，能有效地進(jìn)行作業(yè)。
由于不用設(shè)置輔助電極，因而能減少作業(yè)工時數(shù)。
或者可根據(jù)情況，將接地線的端子解開，將電壓加在其上也可以。這時，與以前的方法相比較，可節(jié)省用于將輔助電極接地的工夫。
本發(fā)明還可使用對3相電路、進(jìn)行3線匯總而加以箝位的方法，或者、在避雷針用接地線或A、C、D接地線中，用帶引線的箝位電路連接各個接地線和B接地線以至電路的接地相，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測用變流器夾入地配置在該引線上，由此可由受B種接地電阻值影響的電路的電感和分布靜電電容確定共振頻率，并可將此共振頻率用于計(jì)測避雷針用接地線或A、C、D接地線的單獨(dú)電阻值，能有效地進(jìn)行作業(yè)。
利用測試接地電阻的本發(fā)明方法，能計(jì)測等電位結(jié)合導(dǎo)體的電阻值，能有效地確認(rèn)絕緣狀態(tài)、結(jié)合導(dǎo)體與機(jī)器的接觸狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.接地電阻的測試方法，其特征在于把用于疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測用變流器夾入地配置在作為測試對象的接地線上，由疊加用變流器將頻率可變的交流電壓疊加到接地線上，在規(guī)定范圍內(nèi)改變疊加電壓的頻率，取出由上述檢測用變流器檢測的電流中被疊加的頻率成分，求出用這電流值除上述疊加交流電壓所得的商，將它的最小值作為接地電阻值。
2.接地電阻的測試方法，其特征在于串聯(lián)地將頻率可變的交流電壓施加在接地電阻測試部位的接地線上，上述測試部位由接地線接地；在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，求出用這時流過接地線的電流值除上述疊加交流電壓值得到的商，將它的最小值作為接地電阻值。
3.接地電阻的測試方法，其特征在于在3相電路中，將3線匯總、將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流檢測用變流器夾入地配置，由疊加用變流器疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，取出由上述檢測用變流器檢測的電流中的被疊加頻率成分，求出用這電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為接地電阻值。
4.如權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的接地電阻的測試方法，其特征在于頻率的變化是將變化速度取成一定的，對保持將電流檢測用變流器輸出的最大電流值的保持電路，設(shè)置時間常數(shù)，不受電路絕緣狀態(tài)影響地測試變壓器的B種接地電阻值。
5.接地電阻的測試方法，其特征在于在避雷針用接地線或A、C、D接地線中，用帶引線的箝位電路連接各個接地線和B接地線乃至電路的接地相，將疊加交流電壓的疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在這引線上，由疊加用變流器，疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，求出用上述檢測用變流器檢測的檢測電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為接地電阻值。
6.接地電阻的測試方法，其特征在于將多臺機(jī)器的機(jī)架之間連接而形成等電位結(jié)合導(dǎo)體，把疊加用變流器和電流值檢測用變流器夾入地配置在等電位結(jié)合導(dǎo)體上，由疊加用變流器疊加頻率可變的交流電壓，在規(guī)定范圍內(nèi)改變頻率，由上述檢測用變流器檢測流動的電流，該電流由機(jī)器的機(jī)架和火線間的靜電電容、電路的電感和靜電電容形成的共振頻率引起流動的；求出用上述檢測電流值除上述疊加交流電壓值所得到的商，將它的最小值作為等電位結(jié)合的電阻值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不停止供電,就能計(jì)測接地電阻的方法。它是把用于疊加交流電壓的疊加用變流器14和電流檢測用變流器7夾入地配置在作為測試對象的接地線上,由疊加用變流器14將頻率可變的交流電壓疊加到接地線上,由電流檢測用變流器7檢測在規(guī)定范圍內(nèi)改變疊加電壓的頻率時的電流值,求出用這檢測電流值除上述疊加交流電壓所得的商,將它的最小值作為接地電阻值。
文檔編號G01R27/18GK1311441SQ0013697
公開日2001年9月5日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者各務(wù)末次, 桑原延行 申請人:萬用計(jì)測器株式會社