使用３電極的配電用大地固有電阻測量裝置及其方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種使用３電極的配電用大地固有電阻測量裝置及其方法，包括：電源供給部，用于供給電源；螺旋式接地極，接受從所述電源供給部供給的電源，構成為螺旋式，并用于基于３電極法的大地固有電阻的推定中；接地電阻值測量部，測量所述螺旋式接地極的接地電阻值；Ａ／Ｄ轉換部，將用所述接地電阻值測量部所測量的模擬接地電阻值轉換為數字信號；３電極法推定部，根據所述Ａ／Ｄ轉換部轉換出的接地電阻值，推定基于３電極法的大地固有電阻；顯示部，顯示所述３電極法推定部所推定的大地固有電阻。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及大地固有電阻測量，特別是涉及在配電工程施工作業中最基本的但是最容易被忽視的大地固有電阻測量中，只利用3電極法，不僅能夠測量接地電阻，也能夠測量大地固有電阻的。
技術介紹
—般地，在變電站接地、鐵塔接地等送變電系統的工程設計、施工時，作為求解大地固有電阻的方法有溫納(Wenner)的4電極法(1915年提出)。 但是，由于電極是4個以上(也有5個的)，安裝測量裝置不方便，而且，必須重復測量來求出平均值，根據電極的間隔不同大地固有電阻值也不相同，因此，4電極法對于測量大地固有電阻來說未必是合適的。因此，不適用于以接地棒為單位的配電工程的設計、施工，這次開發的配電用大地固有電阻測量器的優點是能夠容易的測量埋設接地棒的地方的大地固有電阻。 在與送變電系統有關的接地工程中利用的4電極法，多次重復測量變電站接地、鐵塔接地等寬范圍的面積的大地固有電阻，并求出其平均值，但是，配電工程的現狀是，在其特性上，是以與埋設接地棒有關的非常小的面積為單位的工程，零散地涉及到較寬的范圍，利用4電極法是不方便的，因此現在基本不利用此方法。 圖1是基于以往的4電極法的大地固有電阻測量圖。 其中，cl c2是電源連接，pl p2是電位差測量，1是接地極的長度，a是接地極的電極間距離，V是電壓，I是電流。益纟內的4電極法(Wenner， s four electrode method)是弗蘭克 ？益纟內(FrankWe皿er)在1915年發表的將4個電極按直線狀以相同間隔配置的方法，當前，作為大地電阻率的測量方法，應用得最多。 這是如圖1所示那樣，是將4個電極設置于大地，測量在兩側的外側的電極間流動的電流I和在內側的2個電極間感應的電壓V來計算出大地電阻率的方法。通過向外側的2個接地電極cl和c2之間提供電源，使電流流向大地，可以測量此時在內側的2個接地電極pl和p2之間產生的電位差，根據V/I求出接地電阻R[ Q ]。而且，若將電極間隔設為a[m]，則可以根據下面的數學式l計算出大地電阻率P [Q.m]。 [數學式1]p= 2 ra' 7 這時，電阻R = V/I。而且，在測量用接地電極的埋設深度與電極間距離相比非常小的情況下，優選適用4電極法(four electrode method)或4點法(four point method),因此，以a > 20d的條件測量大地電阻率是合適的。數學式1表示大體上深度是(0. 75 l)a的地點的土壤的平均大地電阻率(mean earth resistivity)。 計算與測量用電壓、電流接地電極cl、 c2、 pl、 p2的接地電阻無關的大地電阻率。若使電極間隔a增大，可以對測量用電流所浸透的深度的大地電阻率的平均值進行測量。如果在地中埋設有水道管或煤氣管等金屬管，測量用電流通過這些金屬導體而流動，所以會給測量帶來誤差。因此，為了使用4電極法正確地測量大地電阻率，優選是使4電極排列方向和間隔變化來進行多次測量，并求出平均值。 圖2是表示一般的固有電阻(P)和電極間距離(a)的關系的曲線圖。如圖所示，根據電極間隔cl c2的間隔不同大地固有電阻值不同。 圖3是表示一般設計基準2601的大地固有電阻的表，圖4是表示一般的配電作業教材的大地固有電阻的表，圖5是表示一般的技術用語解說集(送變電領域)的大地固有電阻的表，圖6是表示電氣設備工業(大地電阻率和接地電阻、平成4年7月)的大地固有電阻的表。 如圖3 圖6所示，在設計基準中明示的大地固有電阻是與土壤的種類相應的統計數值，該數值的寬度較大，配電設計者難以適用。 只有在大地插入若干電極利用測量器來測量大地固有電阻的方法。 但是，在用途上，以往技術的4電極法，電極是4個以上，所以在配線時是不方便的，而且，必須進行多次重復測量，適用于寬范圍的地域，相反，配電工程中，進行接地設計和工程的單位設備與送變電設備相比其規模小，分散在各個地方，需要可以測量埋設接地棒的單位場所的大地固有電阻，攜帶容易且測量便利的計量器具。
技術實現思路
因此，本專利技術是為了解決上述以往的各問題而提出的。其目的是提供一種對于配電工程的施工作業中最基本的但是容易被忽視的大地固有電阻測量，只利用3電極法，不僅能夠測量接地電阻，也能夠測量大地固有電阻的。 本專利技術的使用3電極的配電用大地固有電阻測量裝置，其特征在于，包括電源供給部，用于供給電源；螺旋式接地極，接受從所述電源供給部供給的電源，構成為螺旋式，并用于基于3電極法的大地固有電阻的推定中；接地電阻值測量部，測量所述螺旋式接地極的接地電阻值；A/D轉換部，將利用所述接地電阻值測量部所測量的模擬接地電阻值轉換為數字信號；3電極法推定部，利用所述A/D轉換部轉換出的接地電阻值，推定基于3電極法的大地固有電阻；顯示部，顯示所述3電極法推定部所推定的大地固有電阻。 另外，本專利技術的使用3電極的配電用大地固有電阻測量方法，其特征在于，包括以下步驟第一步驟，利用螺旋式接地極測量基于3電極法的接地電阻值；第二步驟，將在所述第一步驟中測量的模擬接地電阻值信號轉換為數字接地電阻值信號；第三步驟，使用在所述第二步驟中轉換的數字接地電阻值根據3電極法推定大地固有電阻。附圖說明 圖1是基于以往的4電極法的大地固有電阻測量圖。 圖2是表示一般的固有電阻(P )和電極間距離(a)的關系曲線圖。 圖3是表示一般的設計基準2601的大地固有電阻的表。 圖4是表示一般的配電作業教材的大地固有電阻的表。 圖5是表示一般的技術用語解說集(送變電領域)的大地固有電阻的表。 圖6是表示電氣設備工業(大地電阻率和接地電阻、平成4年7月)的大地固有電阻的表。 圖7是本專利技術的一實施方式涉及的使用3電極的配電用大地固有電阻測量裝置構成方框圖。 圖8是表示圖7的螺旋式接地極的圖。 圖9是表示本專利技術的一實施方式涉及的使用3電極的配電用大地固有電阻測量方法流程圖。 圖10是表示使用本專利技術來測量大地固有電阻的例的測量圖。 圖11是表示利用本專利技術的3電極法逆運算大地固有電阻的例的表。 圖12是表示使用本專利技術的螺旋式、以往技術銅棒和以往技術的4電極法進行現場實測的例的比較表。 圖13是圖12的大地固有電阻測量值的比較表。具體實施例方式以下，根據附圖對本專利技術進行如下詳細說明。 圖7是本專利技術的一實施方式涉及的使用3電極的配電用大地固有電阻測量裝置的構成方框圖，圖8是表示圖7的螺旋式接地極的圖。 如圖所示，其特征在于，包括電源供給部(10)，用于供給電源；螺旋式接地極(20)，接受從所述電源供給部(10)供給的電源，構成為螺旋式，并用于基于3電極法的大地固有電阻的推定中；接地電阻值測量部(30)，測量所述螺旋式接地極(20)的接地電阻值；A/D(Analogto Digital,模擬/數字)轉換部(40)，將利用所述接地電阻值測量部(30)測量的模擬接地電阻值轉換為數字信號；3電極法推定部(50)，利用所述A/D轉換部(40)轉換的接地電阻值，推定基于3電極法的大地固有電阻；顯示部(60)，顯示所述3電極法推定部(50)推定的大地固有電阻。 所述螺旋式接地極(20)，其特征在于，其材質是由機械構造用炭素鋼材構成。所述3電極法推定部(50)，其特征在于，是利用<fo本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種使用３電極的配電用大地固有電阻測量裝置，其特征在于，包括：電源供給部，用于供給電源；螺旋式接地極，接受從所述電源供給部供給的電源，構成為螺旋式，并用于基于３電極法的大地固有電阻的推定中；接地電阻值測量部，測量所述螺旋式接地極的接地電阻值；Ａ／Ｄ轉換部，將用所述接地電阻值測量部所測量的模擬接地電阻值轉換為數字信號；３電極法推定部，根據所述Ａ／Ｄ轉換部轉換出的接地電阻值，推定基于３電極法的大地固有電阻；顯示部，顯示所述３電極法推定部所推定的大地固有電阻。

【技術特征摘要】
一種使用3電極的配電用大地固有電阻測量裝置，其特征在于，包括電源供給部，用于供給電源；螺旋式接地極，接受從所述電源供給部供給的電源，構成為螺旋式，并用于基于3電極法的大地固有電阻的推定中；接地電阻值測量部，測量所述螺旋式接地極的接地電阻值；A/D轉換部，將用所述接地電阻值測量部所測量的模擬接地電阻值轉換為數字信號；3電極法推定部，根據所述A/D轉換部轉換出的接地電阻值，推定基于3電極法的大地固有電阻；顯示部，顯示所述3電極法推定部所推定的大地固有電阻。2. 根據權利要求1所述的使用3電極的配電用大地固有電阻測量裝置，其特征在于，所述螺旋式接地極的材質是由機械構造用炭素鋼材構成。3. 根據權利要求1或2所述的使用3電極的配電用大地固有電阻測量裝置，其特征在于，所述3電極法推定部，利用<formula>formula see original document page 2</formula...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃修天，
申請(專利權)人：韓國電力公社，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]