一種接地極斷裂狀態診斷裝置的制作方法

本實用新型涉及一種針對輸電線路桿塔接地極接地引下線斷裂監測裝置，屬于輸電線路桿塔接地極腐蝕狀態監測技術領域。

背景技術：

在長距離、大容量輸電線路中，桿塔接地極是接地裝置的主要組成部分，接地極埋設于土壤中，一端與接地引下線連接用于散流以保障電網和電氣設備的安全穩定運行。隨著輸電電壓等級的升高，輸電線路桿塔對接地的要求也越來越高，在具有腐蝕環境的土壤中接地極的腐蝕不可避免，此外，由于故障、三項不平衡以及雷擊等產生的電流通過接地極流向大地時會加劇接地極的腐蝕。接地極遭受腐蝕后，將不利于接地極散流，尤其是當接地極腐蝕斷裂后，造成散流不通暢，接地電阻增大，運行中滿足不了熱穩定性要求，當電力系統發生短路故障或雷擊時，地電位升高，高壓竄入二次回路，往往造成事故的擴大。

目前接地極腐蝕斷裂評估手段采用定期開挖檢查方式。定期開挖方式有較大的盲目性且受到現場運行條件的限制，這些給特高壓直流和一般交流輸電線路的日常接地運維工作帶來諸多不便。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供結構組成合理，方便、快速、成本低的，通過監測接地極正上方電位梯度并將其繪制成曲線顯示出來，若發現接地極出現斷裂故障等情況，則更換接地極，從而能提高電力系統可靠性和安全性的接地極斷裂狀態監測裝置。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，一種接地極斷裂狀態診斷裝置，它主要由電源模塊、溫濕度傳感器模塊、電阻率傳感器模塊、數據采集模塊、信號處理模塊和顯示模塊構成，所述的溫濕度傳感器模塊和電阻率傳感器模塊被安裝在接地極附近土壤里面，并記錄接地極附近土壤的溫濕度和電阻率，所述的溫濕度傳感器模塊和電阻率傳感器模塊的輸出端分別與數據采集模塊的輸入端相連，該數據采集模塊通過信號處理模塊與顯示模塊相連，在結合接地極地表電位梯度數據并進行數據處理后形成電位梯度曲線在顯示模塊上顯示出來。

作為優選：所述的信號處理模塊由信號預處理模塊和中央處理模塊組成；所述電源模塊采用的是電流有效值為1A的直流恒流源，首先通過小型發電機再經過電壓轉換器轉換成100V電壓，其輸出分別與測量接地極正上方電位的兩個電極連接；所述的數據采集模塊采用STM32L15處理器，它集合了能接收模擬信號和數字信號的混合信號系統級芯片，芯片內部集成了128KB的FLASH程序存儲器、比較器模塊、USB接口。

本實用新型所述的接地極斷裂狀態診斷裝置是一種適應了時代的發展，它能在不開挖的條件下診斷接地極是否有斷裂，當接地極有斷裂則進行預警，對電力系統的供電可靠性具有著重大的意義。

附圖說明

圖1 是本實用新型的結構示意圖。

圖2 是本實用新型的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明作進一步說明，圖1、2所示，本實用新型所述的一種接地極斷裂狀態診斷裝置，它主要由電源模塊1、溫濕度傳感器模塊2、電阻率傳感器模塊3、數據采集模塊4、信號處理模塊和顯示模塊5構成，所述的溫濕度傳感器模塊2和電阻率傳感器模塊3被安裝在接地極附近土壤里面，并記錄接地極附近土壤的溫濕度和電阻率，所述的溫濕度傳感器模塊2和電阻率傳感器模塊3的輸出端分別與數據采集模塊4的輸入端相連，該數據采集模塊4通過信號處理模塊與顯示模塊5相連，在結合接地極地表電位梯度數據并進行數據處理后形成電位梯度曲線在顯示模塊上顯示出來。

所述的信號處理模塊由信號預處理模塊6和中央處理模塊7組成；所述電源模塊1采用的是電流有效值為1A的直流恒流源，首先通過小型發電機再經過電壓轉換器轉換成100V電壓，其輸出分別與測量接地極正上方電位的兩個電極連接；所述的數據采集模塊4采用STM32L15處理器，它集合了能接收模擬信號和數字信號的混合信號系統級芯片，芯片內部集成了128KB的FLASH程序存儲器、比較器模塊、USB接口。

使用時，將溫濕度傳感器和電阻率傳感器安裝在基地及附近土壤里面，記錄接地極的附近土壤的溫濕度和電阻率，然后結合接地極地表電位梯度數據并進行數據處理后形成電位梯度曲線；分析判斷并顯示。

其中，電阻率傳感器采用的是直線陣列四探針法，直線陣列四探針法電阻率測量計算公式探針排列為直線等間距即S等于相鄰兩探針之間的距離。測量時外面一對探針通以電流，內側一對探針測量其電位V ，因此，電阻率的求解公式為：

長期使用表明，該傳感器能夠使用于各種土壤環境，通過測量接地極地表電位梯度信號，再再通過數據采集單元對信號進行數字化處理，然后將將處理過的電位信號描繪成電位梯度曲線顯示出來，并判斷接地極是否斷裂，實現對接地極斷裂狀態的檢測，以減少人工開挖診斷所造成的勞力的浪費，提高電力系統的供電可靠性，安全性。