[实用新型]一种变频电流接地阻抗测试仪

说明书

【技术领域】

本实用新型属于阻抗测试技术领域，涉及一种变频电流接地阻抗测试仪。

【背景技术】

随着系统额定电压等级的提高，高电压、大容量的变电所日益增多，出现了许多大型、超大型的接地网。接地网的工作状况直接关系到人身安全、电力设备和电力系统的安全运行。科学合理地测试接地网的各种特性参数，准确评估接地网的安全状态，对确保电力系统的安全可靠运行和变电站工作人员的人身安全具有十分重要的意义。

之前受测试设备技术水平的限制，对于接地网的测试往往仅局限于测量接地电阻的大小。实质上对于大型地网，“接地电阻”呈现出较明显的“复数阻抗”性质，即包含电阻分量、电抗分量，所以应当采用“接地阻抗”的概念取代“接地电阻”。

变频大电流多功能地网接地特性测量系统通过对接地网注入一个异于工频的电流，有效地避免了50Hz及其它干扰信号引起的测量误差，可精确、经济、安全的测量接地网接地阻抗，接触电压，跨步电压，场区地表电位梯度等参数，同时使得测量过程变得方便而安全。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种变频电流接地阻抗测试仪。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种变频电流接地阻抗测试仪，包括由3根电缆相连的电源柜和控制仪；电源柜用于输出变频正弦电压，输出电压范围为0～300V，输出频率为35Hz～65Hz，输出电流0～30A，前面板安装有用于测量接地电阻的电压和电流值的电压表和电流表；控制仪用于控制电源柜输出变频正弦电压，包括变频主电路和控制系统，变频主电路包括输入电路、整流滤波电路、含驱动电路和缓冲电路的逆变电路、输出滤波电路以及输出控制电路；控制系统包括单片机、PWM信号产生电路、信号采集电路、输入输出控制电路以及电源模块；信号采集电路用于采集端电压信号、负载电流信号、感应电压信号以及感应电流。

本实用新型进一步的改进在于：

输入电路包括保护断路器Q1、输入接触器JC1和软启动电阻R1；保护断路器Q1用于在电源输入侧短路时提供保护；当接通主电源后，220V工频交流电通过软启动电阻R1给后续滤波电容充电；软启动结束后，由单片机通过继电器板的继电器J2控制输入接触器JC1工作，输入接触器JC1工作后主触头闭合，将软启动电阻R1切除，输入电路进入工作状态。

整流滤波电路包括二极管整流桥和滤波电容器组C1。

逆变电路采用电压型逆变器，逆变桥主电路由两个半桥绝缘栅双极性晶体管IGBT组成。

输出滤波电路包括输出变压器和交流滤波电容器组C2，变压器的漏感和交流滤波电容器组C2组成输出LC滤波器；输出控制电路包括断路器Q2、输出接触器JC2以及输出接触器；断路器Q2用于在电源输出端过载或短路时提供保护，输出接触器用于接通输出至负载；当需要电源输出时，单片机控制继电器板上的继电器J3工作，其常开触点接通输出接触器JC2的线圈回路，输出接触器JC2 工作，主触头闭合，电源输出。

单片机采用AVR128单片机，人机交互采用独立式键及VFD显示；PWM信号产生电路采用集成芯片8382生成PWM信号，通过系统总线与单片机连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用新型变频交流电源，通过微机控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。本实用新型适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗以及土壤电阻率。采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。

【附图说明】

图1为本实用新型控制仪前面板的结构示意图；

图2为本实用新型变频主电路图；

图3为本实用新型逆变器及控制电路图；

图4为本实用新型工作电源模块的结构示意图；

图5为本实用新型仪表及接触器控制电路图；

图6-1为本实用新型继电器电路板的结构示意图；

图6-2为本实用新型I/O接口电缆的结构示意图；

图7为本实用新型单片机基本系统图；

图8-1为本实用新型8382电路原理图；

图8-2为本实用新型8382晶振电路图；

图9-1为本实用新型电压采集电路图；

图9-2为本实用新型电流采集电路图；

图10-1为本实用新型输入控制原理电路图；