RU167903U1

RU167903U1 - DEVICE FOR MEASURING EARTHING RESISTANCE WITHOUT DISCONNECTING THE GROUND PROTECTING CABLE

Info

Publication number: RU167903U1
Application number: RU2016134871U
Authority: RU
Inventors: Алексей Витальевич Бессолицын; Александр Владимирович Голговских; Николай Васильевич Петров
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2017-01-11

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для контроля состояния заземлителей опор воздушных линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса. Устройство для измерения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса содержит разъемные токоизмерительные клещи с магнитопроводом из нанокристаллического сплава, обладающего высокой магнитной проницаемостью, амперметр, источник тока, вольтметр, токовый и потенциальный электроды, при этом использован источник тока частотой 45 Гц, а амперметр и вольтметр подключены через низкочастотные фильтры, пропускающие только токи частотой не выше 45 Гц. Технический результат – повышение точности измерения сопротивления. 1 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to monitor the condition of grounding conductors of overhead power transmission lines without disconnecting the lightning protection cable. A device for measuring the resistance of grounding conductors of overhead power transmission line poles without disconnecting the lightning protection cable contains detachable clamp meters with a magnetic core of nanocrystalline alloy having high magnetic permeability, an ammeter, current source, voltmeter, current and potential electrodes, while a current source of 45 Hz frequency is used, and the ammeter and voltmeter are connected through low-pass filters, passing only currents with a frequency of no higher than 45 Hz. The technical result is an increase in the accuracy of measuring resistance. 1 ill.

Description

Область примененияApplication area

Заявляемое устройство относится к области электротехники и может быть использовано для контроля состояния заземлителей опор воздушных линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса.The inventive device relates to the field of electrical engineering and can be used to monitor the condition of grounding conductors of overhead power transmission lines without disconnecting the lightning protection cable.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство для измерения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи, содержащее прибор Ф-4103, соединенный с измерительным токовым и потенциальным электродами по однолучевой или двухлучевой схеме [Целебровский Ю.В., Микитинский М.Ш. Измерение сопротивлений заземления опор ВЛ. М.: Энергоатомиздат, 1988, стр. 12]. Недостатком данного устройства является невозможность его применения для измерения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ, на которых грозозащитный трос соединен с опорой.A device for measuring the resistance of the grounding conductors of overhead power transmission lines, containing the device F-4103 connected to the measuring current and potential electrodes in a single-beam or two-beam circuit [Celebrovsky Yu.V., Mikitinsky M.Sh. Measurement of grounding resistance of VL poles. M .: Energoatomizdat, 1988, p. 12]. The disadvantage of this device is the impossibility of its use for measuring the resistance of the grounding poles of the supports of overhead power lines with a voltage of 110 kV, on which a lightning protection cable is connected to the support.

Причиной этого является то, что через заземлитель исследуемой опоры проходит часть измерительного тока, в то время как через вспомогательный токовый электрод протекает весь ток генератора. Объясняется это тем, что от заземлителя исследуемой опоры часть тока генератора отсасывается к соседним опорам, проходит через их заземлители и возвращается в генератор через вспомогательный токовый электрод.The reason for this is that part of the measuring current passes through the ground electrode of the test support, while all the generator current flows through the auxiliary current electrode. This is explained by the fact that part of the generator current is sucked off from the ground electrode of the studied support to neighboring supports, passes through their ground electrodes and returned to the generator through an auxiliary current electrode.

Известны способ и реализующие его схемы измерений, позволяющий проводить измерения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ без отсоединения грозозащитного троса [Целебровский Ю.В., Микитинский М.Ш. Измерение сопротивлений заземления опор ВЛ. М.: Энергоатомиздат, 1988, стр. 20]. При этом используется измеритель сопротивления (например, прибор Ф-4103) с дополнительными токовыми и потенциальными электродами. Измерения проводятся по трем схемам. Существенным недостатком является погрешность измерения, достигающая 25%. Кроме того, многочисленные измерения и последующая обработка их результатов существенно увеличивают время измерения сопротивления заземлителя опоры.There is a known method and measuring schemes that implement it, which makes it possible to measure the resistance of grounding conductors of overhead power transmission lines with a voltage of 110 kV without disconnecting the lightning protection cable [Celebrovsky Yu.V., Mikitinsky M.Sh. Measurement of grounding resistance of VL poles. M .: Energoatomizdat, 1988, p. 20]. In this case, a resistance meter (for example, the F-4103 device) with additional current and potential electrodes is used. Measurements are carried out in three ways. A significant drawback is the measurement error of up to 25%. In addition, numerous measurements and the subsequent processing of their results significantly increase the time of measuring the resistance of the grounding support.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее разъемные токоизмерительные клещи 1 с магнитопроводом, изготовленным из нанокристаллического сплава 5БДСР с высокой относительной магнитной проницаемостью (μ_отн=~50000), источник тока 2, вольтметр 3, токовый электрод 4 и потенциальный электрод 5 [Трансформаторы тока / В.В. Афанасьев, Н.М. Адоньев, В.М. Кибель и др. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1989]. Недостатком данного устройства является высокая чувствительность к внешним электромагнитным помехам, обусловленная большой магнитной проницаемостью магнитопровода токоизмерительных клещей и приводящая к появлению дополнительной погрешности измерения.The closest in technical essence to the claimed is a device containing a detachable clamp meter 1 with a magnetic circuit made of nanocrystalline alloy 5BDSR with high relative magnetic permeability (μ _rel = ~ 50,000), current source 2, voltmeter 3, current electrode 4 and potential electrode 5 [Current transformers / V.V. Afanasyev, N.M. Adonyev, V.M. Kibel et al. - L.: Energoatomizdat, Leningrad. Department, 1989]. The disadvantage of this device is its high sensitivity to external electromagnetic interference, due to the large magnetic permeability of the magnetic current clamp meter and leading to the appearance of an additional measurement error.

Технический результат заключается в увеличении точности измерения сопротивления устройством для измерения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса и достигается повышением помехоустойчивости за счет использования источника тока частотой 45 Гц и применения эллиптических низкочастотных фильтров восьмого порядка, обеспечивающих подавление помех других частотой свыше 45 Гц более чем в 100000 раз, при измерении тока и напряжения.The technical result consists in increasing the accuracy of measuring resistance by a device for measuring the resistance of grounding conductors of overhead power lines without disconnecting the lightning protection cable and is achieved by increasing noise immunity due to the use of a current source with a frequency of 45 Hz and the use of elliptic low-pass filters of the eighth order, which suppress interference of others with a frequency of over 45 Hz more than 100,000 times when measuring current and voltage.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

На чертеже представлена структура предлагаемого устройства для измерения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса.The drawing shows the structure of the proposed device for measuring the resistance of the grounding poles of the supports of overhead power lines without disconnecting the lightning protection cable.

Устройство содержит разъемные токоизмерительные клещи 1, источник тока 2 частотой 45 Гц, вольтметр 3, низкочастотный фильтр 4, амперметр 5, низкочастотный фильтр 6, токовый электрод 7 и потенциальный электрод 8.The device contains a detachable clamp meter 1, a current source 2 with a frequency of 45 Hz, a voltmeter 3, a low-pass filter 4, an ammeter 5, a low-pass filter 6, a current electrode 7 and a potential electrode 8.

Разъемные токоизмерительные клещи 1 надеваются на контролируемую опору линии электропередачи 9, к выходу токоизмерительных клещей 1 через низкочастотный фильтр 6 подсоединяется амперметр 5, генератор тока 2 частотой 45 Гц подключается к опоре 9 и токовому электроду 7, вольтметр 3 соединяется с опорой 9 и потенциальным электродом 8 через низкочастотный фильтр 4.Detachable clamp meters 1 are put on the monitored support of the power line 9, an ammeter 5 is connected to the output of clamp meters 1 through a low-pass filter 6, a current generator 2 with a frequency of 45 Hz is connected to the pole 9 and the current electrode 7, the voltmeter 3 is connected to the pole 9 and a potential electrode 8 through a low-pass filter 4.

Описание работы устройстваDevice Description

Перед началом измерения забиваются два стержневых электрода на расстоянии 20-30 метров от основания опоры. Через один из них, токовый электрод 7, замыкается цепь протекания тока, стекающего через опору 9 в землю. Второй потенциальный электрод 8 служит для измерения падение напряжения на сопротивлении заземляющего устройства исследуемой опоры. Электроды 7 и 8 могут располагаться как вдоль одной линии (однолучевая схема), так и в вершинах равнобедренного треугольника (двухлучевая схема). В обоих случаях расстояние между ними должно быть не менее 10 метров минимизации электромагнитных наводок в соединительных проводах.Before starting the measurement, two rod electrodes are clogged at a distance of 20-30 meters from the base of the support. Through one of them, the current electrode 7, closes the circuit of the flow of current flowing through the support 9 into the ground. The second potential electrode 8 is used to measure the voltage drop across the resistance of the grounding device of the test support. The electrodes 7 and 8 can be located both along one line (single-beam pattern), and at the vertices of an isosceles triangle (double-beam pattern). In both cases, the distance between them should be at least 10 meters to minimize electromagnetic interference in the connecting wires.

Испытательный ток подается на тело опоры 9 путем подключения генератора 2 одним выводом к металлическому элементу опоры 9, а вторым выводом к токовому электроду 7.The test current is supplied to the body of the support 9 by connecting the generator 2 with one output to the metal element of the support 9, and the second output to the current electrode 7.

Ток, стекающий на землю через заземляющее устройство рассматриваемой опоры 9, измеряется с помощью амперметра 5, подключенного к токоизмерительным клещам 1 с разъемным магнитопроводом большого диаметра, охватывающим железобетонную стойку опоры, через низкочастотный фильтр 6.The current flowing to the ground through the grounding device of the considered support 9 is measured using an ammeter 5 connected to a clamp meter 1 with a detachable magnetic core of large diameter covering the reinforced concrete pillar of the support through a low-pass filter 6.

Падение напряжения на заземляющем устройстве опоры измеряется как разность потенциалов между металлическими элементами опоры 9 и точкой нулевого потенциала, в качестве которой используется потенциальный электрод 8.The voltage drop across the grounding device of the support is measured as the potential difference between the metal elements of the support 9 and the point of zero potential, which is used as a potential electrode 8.

Сопротивление заземления определяют по закону ОмаGrounding resistance is determined by Ohm's law

где U – напряжение, измеренное вольтметром; I - ток, измеренный миллиамперметром; k_I - коэффициенты трансформации токоизмерительных клещей.where U is the voltage measured by a voltmeter; I is the current measured by a milliammeter; k _I - transformation coefficients of clamp meters.

Использование низкочастотных фильтров восьмого порядка позволяет измерять только ток частотой 45 Гц, источником которого является генератор тока, и создаваемое им падение напряжение. При этом устраняется влияние токов других частотой свыше 45 Гц, которые могли внести дополнительную погрешность при измерении.Using low-pass filters of the eighth order, it is possible to measure only a current with a frequency of 45 Hz, the source of which is a current generator, and the voltage drop created by it. This eliminates the influence of currents of others with a frequency above 45 Hz, which could introduce an additional error in the measurement.

Claims

A device for measuring the resistance of grounding conductors of overhead power transmission line poles without disconnecting a lightning protection cable, containing detachable clamp meters with a magnetic core of nanocrystalline alloy having high magnetic permeability, ammeter, current source, voltmeter, current and potential electrodes, characterized in that a current source with a frequency of 45 is used Hz, and the ammeter and voltmeter are connected through low-pass filters, passing only currents with a frequency of no higher than 45 Hz.