[实用新型]一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置

说明书

本实用新型涉及接地电阻测试装置技术领域，且公开了一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接。本实用新型的输出功率大到达400V 5A，另外采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和55Hz)，使其测量更接近工频值。

技术领域

本实用新型涉及接地电阻测试装置技术领域，具体为一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置。

背景技术

在传统的接地装置参数测试中，采用单相自耦变和大容量隔离变压器提供测试电源，通过电力计量用的CT和PT作电信号变换，最后用指针式的高精度电压表、电流表、功率表测量各个电参数，需要几人同时记录数据，最后计算得到接地装置测试结果。整套试验设备体积大、重量大，自动化水平低，十分不利于现场测量，而且由于测试电源为工频电源，极易与耦合的工频干扰信号混频，带来很大的测量误差，需要大幅度提高信噪比。

本仪器采用一体化结构，内置单相变频电源，最大输出400V 5A接近工频的异频(45/55Hz)信号，信号经隔离变压器输出至被测接地装置，经高精度电压和电流信号采集电路采集后再经AD芯片进入ARM芯片，ARM芯片经计算后显示在人机界面上。软件部分主要由两部分组成，一部分采用数字滤波及傅里叶变换技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题；另一部分为人机界面，控制仪器液晶屏显示、数据打印，解决了抗干扰、体积质量大，工作量繁杂和测量精度低的问题。

实用新型内容

为实现上述抗干扰、体积质量小，工作量小和测量精度高的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接，所述软件包括数字滤波及傅里叶变换技术和人机界面。

本实用新型的有益效果是：

1、输出功率大到达400V 5A。

2、采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和55Hz)，使其测量更接近工频值。

3、抗干扰能力强，本发明采用数字陷波技术将主要工频干扰信号有效去除，剩余微量的工频干扰信号通过傅里叶变换提取基波信号(45Hz和55Hz) 去除。

4、一键测量，自动化程度高。自动升压，自动采集电压、电流、相位角，自动降压，自动计算出阻抗值(Z)、电阻值(R)和电抗值(X)。

作为优化，所述变频电源：由ARM芯片、西门康IGBT、富士IGBT驱动器、大功率整流桥和电解电容组成，经LC滤波后为纯正弦波。

作为优化，所述隔离变压器为单相隔离变压器，输入160V，输出400V 5A。

作为优化，所述电压和电流采样单元为互感器，电压互感器一次电压为 400V，精度为0.2级；电流互感器一次电流为5A，精度同为0.2级。

作为优化，所述可控切换测量单元由单片机控制，根据不同测量项目进行切换。

作为优化，所述电阻测量装置采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和 55Hz)，采用数字陷波技术将主要工频干扰信号有效去除，剩余微量的工频干扰信号通过傅里叶变换提取基波信号(45Hz和55Hz)去除，使其测量更接近工频值。