專利名稱：使用單個夾具測量電纜塔的接地電阻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于準確地測量接地桿的接地電阻的簡易方法，尤其是用作接地 桿的電纜塔(pylon)基腳或者附在電纜塔基腳上的接地桿，并且獲得電纜塔電阻的整體 值，即，所有并聯(lián)基腳和所有與其并聯(lián)連接的所有電纜塔。
背景技術(shù)：
良好接地的缺乏是危險的，并將增加設(shè)備故障的風險。沒有有效的接地系統(tǒng)，人員 可能暴露在電擊風險下，更不用說儀器錯誤、諧波失真問題、功率因數(shù)問題、以及眾多可能 的間歇性兩難問題。如果故障電流沒有經(jīng)由合理設(shè)計并維護的接地系統(tǒng)接地的路徑，它們 就會尋找可能包括人的不期望途徑。而且，除安全方面之外，良好的接地系統(tǒng)也用來避免工 業(yè)設(shè)備與裝置被破壞，因此，為了提高裝置的可靠性和減小由閃電或故障電流造成損害的 可能性，良好的接地系統(tǒng)是必要的。隨著時間的推移，具有高含水量、高含鹽量和高溫度的腐蝕性土壤會侵蝕接地桿 及其連接。因此，即使初始安裝時的接地系統(tǒng)可能具有低的接地電阻值，但如果接地桿 或者接地系統(tǒng)的其它元件隨著時間的推移而被腐蝕，則接地系統(tǒng)的電阻可能會增高。接 地檢測器是處理如間歇性電氣問題的這種問題的必不可少的故障檢修工具，這種問題可 能與不良接地或不良電力品質(zhì)相關(guān)。因此，對所有接地和接地連接進行定期檢查是重要 的。在這些周期性檢查期間，如果測量到大于20%的電阻升高，例如，四基腳電纜塔的一 個基腳已經(jīng)意外地斷開，則有必要查找問題源，使得例如通過給接地系統(tǒng)更換或增加接地 桿可以進行降低電阻的各種校正。這種周期性檢查可能涉及傳導建立技術(shù)，如電勢下降 (fall-of-potential)測試和選擇性測量。典型的電纜塔具有多個基腳(例如4個)，這些基腳被用作接地桿，且可能包括補 充的輔助接地桿。必須定期測試這些接地桿的電阻。通常，相對于每個單獨的基腳，只對每 個電纜塔的整體接地電阻感興趣。每個單獨的基腳的接地電阻通常只在在電纜塔的不同基 腳處所測量的各個電阻值之間出現(xiàn)極大變化的情況下才會相關(guān)。這種差別可以指示故障， 即，一個或多個基腳的過度腐蝕或者損壞。如果所有基腳通過接地電網(wǎng)(earth grid)連接 在一起，則與電網(wǎng)串聯(lián)(in series)的所有基腳的低回路電阻也可以用已有技術(shù)進行測量。 這是可能的，因為可以進行這樣的假設(shè)正確連接的電網(wǎng)自身的接地電阻不可能顯著地變 化?？梢跃唧w實現(xiàn)接地測試系統(tǒng)，用于測試多個接地桿的整體電阻率，即，在如前述高 壓電纜塔基腳的應(yīng)用中。為了實現(xiàn)前述的電阻測量，已知現(xiàn)有技術(shù)需要額外的適配器設(shè)備， 其必須連接在要測試的接地桿和接地測試設(shè)備之間。這種適配器單元一般要求連接到四個 夾具，每個夾具要求附接到電纜塔的每個對應(yīng)的基腳。然后確定四個基腳的整體電阻。這種 適配器往往不僅昂貴，而且笨重，因此增加了需要運送到電纜塔測試地點的裝備量。而且， 這種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)局限于最多有四條基腳的電纜塔。因為許多電纜塔具有要求最少五個 或更多測量的額外的接地桿與基腳，所以現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)不能提供用于完成更多的基腳或接地桿測量的有效系統(tǒng)。不將電纜塔接地系統(tǒng)的補充元件的測量納入考慮范圍內(nèi)，這會導 致電纜塔整體電阻的不準確值。而且，現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)也不能提供電纜塔基腳電阻的真實值。同樣，現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)往往極其耗時、勞動密集而且成本高昂，因為必須將電流夾 具連接到多個接地桿，即，必須將基腳連接到測試部件，該測試部件也必須連接到適配器。 而且，為了提高準確性，不僅希望獲得每一個單獨的電纜塔基腳的電阻的真實值，而且還希 望獲得其阻抗的真實值，以便還允許對電纜塔的所有基腳的真實電阻和/或阻抗進行計 算。因此，本發(fā)明的目的是提供更為靈活的系統(tǒng)，其允許基于所做測量，對電纜塔或者多個 電纜塔的多個基腳中的每個基腳的真實電阻和/或阻抗值進行計算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種依照獨立權(quán)利要求技術(shù)特征的方法來解決這些問題。通過從 屬權(quán)利要求的附加技術(shù)特性提供優(yōu)選的有利實施例。依照本發(fā)明，提供了一種確定兩個或更多個電纜塔基腳的接地電阻的方法，包括 連續(xù)地對電纜塔的每一個基腳進行選擇性測量，并且其中計算所測量的每一個基腳的電阻 值的真實值。依照本發(fā)明，測試部件直接連接到兩個輔助電極和電流測量部件，輔助電極設(shè) 置在離電纜塔預定距離處，電流測量部件圍繞電纜塔基腳設(shè)置，以便測量流經(jīng)基腳的電流。 該兩個輔助電極通常包括接地樁，并且電流測量部件通常包括電流夾具。由于這種樁和電 流夾具是標準的、易獲得的測量附件，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其直接連接到測試部件，其中只使 用單個電流測量部件，本發(fā)明通過消除對這種適配器的需求減少了與裝配和拆除測試設(shè)備 有關(guān)的整體成本和額外勞動，因此提高了進行測量的有效性。具體地，代替同時測量流經(jīng)四個電纜塔基腳的電流，本發(fā)明涉及連續(xù)地對每個單 獨的電纜塔基腳進行測量。因此，根據(jù)本發(fā)明的進行四次連續(xù)測量的過程不要求比根據(jù)已 知的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的需要裝配適配器的過程更多的時間，該需要裝配適配器的過程需要同 時連接四個單獨的夾具，每個夾具連接到每個對應(yīng)的基腳。從而，通過消除連接四個夾具中 的每一個到適配器的任務(wù)和依次連接適配器到主測試部件的任務(wù)，本發(fā)明有效地減少了裝 配測試裝置所需的時間。另外，與可以確定電阻的整體值和/或阻抗的幅值的已知的現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā) 明使執(zhí)行一系列的單獨的電阻和/或阻抗測量(即，為四個基腳中的每一個)、然后計算所 有基腳的電阻和阻抗的真實值成為可能。而且，通過實現(xiàn)單個電流測量部件而不是串聯(lián)連接的四個部件，本發(fā)明還不局限 于僅測量四個基腳，而是提供給定的電纜塔構(gòu)造有多于四個基腳，和/或包括更多的補充 接地桿作為其整個接地系統(tǒng)的一部分的更多靈活性。本發(fā)明的單獨測量方法不僅通過允許獲得電纜塔接地系統(tǒng)的每一個單獨基腳的 真實值而提高了準確性，而且允許快速隔離可能由于損壞而未能正常起作用的單獨的基 腳。這樣，根據(jù)本發(fā)明，注意力可能集中在特定元件的更換和/或改進上，而不是基于 整體值更換和/或改進作為整體的電纜塔接地系統(tǒng)的所有元件，從而，減少了涉及的成本 和勞動。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，這種單獨阻抗測量也可以包括確定電壓和電流的復數(shù) 分量，包括測量所測得壓降與由電流測量部件測得的流經(jīng)基腳的電流之間的相位差。在實 際應(yīng)用中，利用已知技術(shù)對所確定的復數(shù)分量應(yīng)用快速傅立葉變換，其直接得出結(jié)果的實 部和虛部。通過確定電壓和電流的復數(shù)分量，該實施例使得能夠計算阻抗的全部和真實值， 即，具有實部和虛部。這種真實值在允許可能短路電流的正確和精確計算上是有利的，為了 確保電纜塔符合推薦的安全指導且能夠在暴風雨的情況下有效地放電閃電，可能短路電流 的評估是十分重要的。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述復數(shù)接地阻抗可以使用具有幅值和相位的極坐 標形式和/或具有實部和虛部的笛卡爾坐標形式進行表征。使用笛卡爾坐標形式允許阻抗 的方便的加法或減法，而使用極坐標形式簡化了阻抗值的乘法或除法。因此，通過提供使用 兩種形式的可能性，本實施例使得能夠依據(jù)所需目的簡化計算。依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，執(zhí)行用于確定電纜塔的整體復數(shù)阻抗的計算。對于并 聯(lián)連接的至少兩個電纜塔基腳，這樣的計算包括至少兩個復數(shù)阻抗值。通過允許在計算期 間根據(jù)需要在極坐標和笛卡爾坐標形式之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換，該實施例使得能夠更有效地執(zhí)行整 體計算。在另一個實施例中，對多個電纜塔執(zhí)行本發(fā)明和前述實施例的方法。這樣做，可以 得到包括多個電纜塔的整個電線或電網(wǎng)系統(tǒng)的完全和真實的電阻和/或阻抗概況。獲得這 種信息的準確性和有效性使得能夠處理安全問題，與此同時減少了涉及的成本和勞動。在本發(fā)明的另一個實施例中，電流測量部件包括標準夾具、柔性夾具、電流互感器 (current transformer)夾具、磁通量閘門夾具、霍爾效應(yīng)夾具中的至少一個。這些夾具會 在不同情況下帶來優(yōu)勢。例如，柔性夾具包括柔性的并且重量輕的測量頭，其可以連接到測 試部件，該測試部件接著為其提供所需電力。這允許在難以到達的區(qū)域中的快速簡單地安 裝夾具，而不需要額外的電池或者額外的外部電源。這種柔性夾具還可以用于大電流測量， 并且具有的優(yōu)點是它圍繞大的或者難以到達的導體(如母線)安裝。作為對連續(xù)測量的替 代方案，長的延長的單個柔性夾具可以圍繞所有電纜塔基腳放置，以便獲得流經(jīng)所有基腳 的整體電流值。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，作為這種夾具的替代，任何其它的電隔離電流測量 部件都可以等同實施，其中所述測量部件可以使用例如磁通量閘門、霍爾效應(yīng)和/或巨磁 阻(GMI )技術(shù)。在本發(fā)明的一個實施例中，可以使用多個夾具，其中每一個連接到電纜塔的對應(yīng) 基腳，即串聯(lián)連接，其中可以獲得通過夾具在基腳中所測得的整體電流的和的瞬時值，而不 是依次執(zhí)行單獨測量和/或在隨后對其執(zhí)行計算之前存儲它們。在另一個實施例中，測試部件優(yōu)選地適配用于存儲測量數(shù)據(jù)。這使得能夠?qū)为?基腳、單獨電纜塔或者在給定線或電網(wǎng)中連接的多個電纜塔進行多次測量。這使得操作 者能夠決定何時已經(jīng)收集到用于充分精度的足夠數(shù)據(jù)，其中，在完成最后一次選擇性測量 (對單獨電纜塔或者多個電纜塔)之后，可以以簡單方式計算電纜塔的整體電阻和/或阻 抗、每個基腳的電阻和/或阻抗、以及通過接地電纜并聯(lián)連接的所有電纜塔的整體電阻和/ 或阻抗。


圖1顯示根據(jù)62%規(guī)則的用于進行三極(3-pole)電勢下降測試的方法；圖加顯示根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行選擇性測量的方法；圖2b顯示根據(jù)圖加的選擇性測量的對應(yīng)電路圖；圖3顯示用于使用四極配置測試測量電纜塔的每個基腳上的四個接地桿的電阻 的現(xiàn)有技術(shù)解決方案；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的用于對電纜塔每個基腳執(zhí)行使用三極配置的選擇性測量 的測試部件；圖如顯示通過兩個夾具連接到要測量的接地電極的測試部件，用于執(zhí)行根據(jù)本 發(fā)明的接地電極無樁測量；圖恥顯示根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行電纜塔接地電極的無樁測量的方法；圖&是顯示根據(jù)本發(fā)明的對其執(zhí)行無樁測量的接地系統(tǒng)的并聯(lián)電阻的等效電路圖；圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行兩極測量的方法；圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的、包括主單元MU和遠程單元REM的用于執(zhí)行測量 的測試部件。
具體實施例方式詵擇件測量根據(jù)本發(fā)明，實施“選擇性測量測試”技術(shù)。圖加中示出其例子。這非常類似于 已知的“電勢下降”測試，其用來測量接地系統(tǒng)或者單個電極的用于從電纜塔疏導能量的能 力，因為它提供了與從電勢下降技術(shù)所得的完全相同的測量。相比電勢下降測試，也以更安 全和更簡單的方式有利地獲得選擇性測量，因為它不需要將待測的單獨電極從其與電纜塔 接地系統(tǒng)的連接斷開。這種斷開將不期望地改變整個電纜塔接地系統(tǒng)的電勢，因此有可能 引起錯誤，并因此誤導測量結(jié)果。特別是，在電纜塔的情況下，高壓線通常包括在各條線上連接所有電纜塔的接地 電纜。這種接地電纜允許閃電通過電纜塔放電到地面。當在特定線中的所有這些電纜塔都 連接到這種接地電纜時，該電纜就充當導體，從而跨越各電纜塔的電勢差在幅值上是相等 的。換句話說，所有連接的電纜塔的接地電阻可被視為是并聯(lián)的。通常地，不可能使用傳統(tǒng) 的三極方法(如選擇性測量)來測量單獨的電纜塔電阻，除非斷開接地電纜，如在電勢下降 測試的情況中那樣。然而，本發(fā)明提供了一種解決方案，其通過消除對執(zhí)行危險且耗時的斷 開接地電纜的需要，減少了操作者將自己或者其他人員或電子裝置置于危險之中的機會， 而且同時有利地使得能夠以更加節(jié)省成本且有效的方式獲得所需測量。本發(fā)明使得能夠僅 使用三極而不是四極來執(zhí)行選擇性測量技術(shù)，同時不需要斷開接地電纜，并且還通過不改 變整個接地系統(tǒng)并因此不改變電勢而獲得正確的測量結(jié)果。在圖4所示的本發(fā)明的例子中，以與已知的電勢下降技術(shù)類似的方式，接地電極 X、兩個輔助電極Y和Z連接到測試部件T并在離電纜塔P (即接地電極X)預定距離處安置 在土壤中，例如在一條直線上。另外的替代常用測量拓撲(未示出)包括以相互間不同的 角度(即90度)放置電極，而不是在一條直線上。根據(jù)圖4所示的例子，接地電極X包括 電纜塔P的多個基腳之一。測試部件還包括至少一個電流測量部件，如圖4所示的與其連接的夾具CC。夾具CC測量流經(jīng)被測基腳的電流，且允許對單獨電纜塔基腳進行精確電阻測 量，如圖4所示。根據(jù)本發(fā)明，預先確定的測試電流由所述測試部件產(chǎn)生，并經(jīng)由X電極流到Z電 極。測量從基腳X到Y(jié)電極的壓降。由于基腳X另外連接到包括接地桿的其它基腳的事實， 所產(chǎn)生的測試電流并沒有完全流經(jīng)被測基腳，而是該測試電流的一部分另外流經(jīng)包括接地 桿的所有其它基腳，該所有其它基腳與被測基腳并聯(lián)連接。因此，測試部件T能夠使用歐姆 定律(V = IR)，基于所產(chǎn)生的已知電流與所測量的電勢下降，自動地計算基腳接地桿電極X 的電阻。因此，通過連續(xù)地將夾具CC圍繞每個單獨電纜塔基腳放置，而無需重新配置電極 X、Y和Z與測試部件之間的初始接線連接，可以獲得包括多個基腳的電纜塔P的特定接地 系統(tǒng)的整體電阻的值，該每個基腳都包括接地電極。本發(fā)明不僅使得能夠確定每個單獨基 腳電阻的值，而且能夠通過測試部件T執(zhí)行的隨后計算確定特定電纜塔的整體電阻(即所 有電纜塔基腳的電阻)的值。換句話說，在基腳處的每次測量都產(chǎn)生兩個結(jié)果，特定基腳的 接地電阻和并聯(lián)連接的所有其它基腳的整體接地電阻。測量結(jié)果還可以包括通過頭頂?shù)慕?地電纜OEC連接到被測電纜塔的所有其它電纜塔(未示出)的接地電阻的值。無樁測量圖5ajb和5c所示的根據(jù)本發(fā)明的另一可選技術(shù)使得測試部件T能夠例如僅僅 使用電流夾具Cl和C2對接地系統(tǒng)中的接地回路電阻進行測量，與需要地樁形式的輔助電 極不同。依圖恥所示，根據(jù)該技術(shù)的回路還可以包括接地系統(tǒng)的其它元件，而不僅僅是被 測基腳。這種其它元件可以包括例如接地電極導體、主搭接片(bonding jumper)、服務(wù)中線 (service neutral)、公用設(shè)施中 _ j；也搭接(utility neutral-to-ground bond)、公用設(shè)施 接地導體(各極之間)以及公用設(shè)施接地柱(utility pole ground)之類。在根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)時，該技術(shù)還提供消除斷開并聯(lián)接地的危險和耗時的活動的優(yōu) 勢，此外消除對必須經(jīng)歷尋找合適地點放置輔助電極的艱難過程的需要。因此，該技術(shù)使得 在由于障礙、地質(zhì)或者附近缺乏土壤導致進入土壤是危險的、困難的或完全不可能的地方 能夠進行接地測試。在根據(jù)本發(fā)明的這種無樁技術(shù)的例子中，所述測試部件T連接到至少一個電壓發(fā) 生(電流感應(yīng))部件Cl和至少一個電流測量(電流感測)部件C2，優(yōu)選地以相應(yīng)的電流感 應(yīng)和電流轉(zhuǎn)換夾具的形式。兩個夾具Cl和C2圍繞待測電纜塔基腳放置，然后感應(yīng)夾具Cl 圍繞所述基腳X產(chǎn)生預先確定的(即已知的)電壓。利用感測電流轉(zhuǎn)換器夾具C2測量流 經(jīng)電纜塔基腳的得到的感應(yīng)電流，其中感測夾具C2優(yōu)選地在感應(yīng)夾具和土壤之間圍繞電 纜塔基腳放置，以便測量從基腳向下流入地面的電流。然后，可以基于這些已知的感應(yīng)電壓和所測量的得到的電流的值計算基腳(即包 括其接地回路)的電阻和/或阻抗值。如圖恥和5c中的例子所示，當電纜塔基腳和各電 纜塔并聯(lián)連接時，它們有效地被視為并聯(lián)電阻回路X2到Χ4Λη。從而，根據(jù)本發(fā)明的這種無 樁實施例，基腳處獲得的值是電阻和/或阻抗值Xl加上所有并聯(lián)電阻回路Χ2到Χ4Λη的 整體電阻和/或阻抗值。兩極測量可以根據(jù)本發(fā)明實施的另一技術(shù)包括置于地中的單個輔助電極Y。為使這種技術(shù)正確地作用，必須使輔助電極Y在接地電極X或者待測電纜塔基腳的影響之外。該技術(shù)的 主要優(yōu)勢在于需要更少連接的方便性，因為只需要兩個電極而不是三個(在選擇性測量的 情況下)。而且，輔助電極Y可以由放置在待測電纜塔基腳X附近的地面中任何合適的設(shè)備 構(gòu)成，例如圖6中所示的水管Y。根據(jù)本發(fā)明，測試部件測量待測基腳X的接地電阻、輔助電 極Y的接地電阻和測量導線A和B的電阻的組合。假設(shè)輔助電極Y的接地電阻非常低，例 如，沒有塑料部分或絕緣接頭的金屬水管。而且，為了得到更準確的結(jié)果，測量導線A和B 的影響可以通過在將各引線短路到一起來測量電阻并將該讀數(shù)從最終測量中減去來消除。遠稈單元REM在本發(fā)明的另一個實施例中，測試部件T可以包括相互通信的主單元MU和遠程單 元REM。優(yōu)選地，除了用于執(zhí)行不同測試和測量的控制部件外，遠程單元REM還可以包括用 于指示測量結(jié)果的顯示器。所述控制部件例如可用于設(shè)定參數(shù)、開始測試和存儲結(jié)果等。然 后，測試部件的遠程單元REM可以傳送各個命令給執(zhí)行測量的主單元MU。在完成測量后，主 單元MU可以發(fā)送測量結(jié)果到測試部件的遠程單元REM。在一個實施例中，通信(即這種命令、參數(shù)和結(jié)果的傳輸)可以通過使用主單元和 遠程單元REM之間的電纜通信鏈路執(zhí)行。為了與遠程單元REM來往通信，也可以使用已有的 與主單元MU連接的電極測試導線。在另一個實施例中，這種通信可以通過射頻(RF)(例如 藍牙、ZigBee、WLAN、移動電話頻率)或者可替代地通過紅外技術(shù)無線進行。遠程單元REM 可以連接到至少一個電流測量設(shè)備，如夾具。通過提供這種遠程單元REM，其顯著減少了重 新接線到每個電纜塔基腳的連接所需的時間與精力，并保證了測量和測試過程的效率?？商娲兀丝刂撇考y試部件T的主單元MU還可以包括其自己的顯示器，使 得其可以操作而不用遠程單元REM。然而，主單元MU也可以僅僅包括黑匣子，其有效地要求 遠程單元REM來操作它。優(yōu)選地，遠程單元REM是手持的和便攜的，并且可移除地與主單元 MU耦合，機械耦合或者電氣耦合均可。圖7顯示這種整合設(shè)備的例子，其中主單元MU用作 遠程單元REM的對接器(dock)。在本發(fā)明的另一個實施例中，測試部件的遠程單元REM可以裝備GPS接收器，其使 得能夠獲取位置和距離信息并用于進一步分析。GPS接收器也可用于獲取絕對坐標，包括以 多組三維坐標(即包括高度)形式表示的地理位置和距離信息。因此，GPS接收器可以允 許所進行的測試以及所涉及的各個距離(例如遠程探針的各自位置)的文字制圖和定位。 這些坐標可以存儲在已經(jīng)測試地點的數(shù)據(jù)庫中，所述數(shù)據(jù)可用于報告、日志記錄以及預防 性維護的目的。這在例如應(yīng)用于接地測試時非常有利，因為其經(jīng)常需要測試特定電阻，該電 阻與各自的距離相關(guān)。而且，包括這種GPS接收器還可以提高和方便用于為獲取更準確結(jié) 果的目的而進行的數(shù)據(jù)收集。在一個可選實施例中，光(例如激光)或者超聲距離測量部件可以集成在測試部 件的遠程部分中，以便通過消除對執(zhí)行耗時的且可能不準確的手動測量的需要來方便距離 數(shù)據(jù)的確定。在另一個實施例中，主單元MU和遠程單元REM 二者或任一可以包括存儲器存儲和 處理部件，用于存儲和處理所有已確定的和已測得的值，包括例如距離、GPS坐標、日期和時 間以及標準測試參數(shù)。這提供了如下優(yōu)勢，即，可以獲得在給定時間段內(nèi)進行的所有測量或 者特定接地系統(tǒng)或區(qū)域的全部記錄，這例如可以用于在完成最后測量之后的方便的數(shù)據(jù)比
總而言之，本發(fā)明為操作者消除了裝配測試裝置以執(zhí)行所述電阻測量所需的許多 危險的和耗時的付出，同時還避免了對除測試部件外還購買昂貴的適配器單元的需要。因 此，本發(fā)明提供了一種用于使用標準設(shè)備對電纜塔的特定基腳執(zhí)行三極選擇性測量、無樁 測量、和/或二極測量的簡便靈活的方法，并且使得能夠獲得特定基腳、電纜塔以及并聯(lián)連 接的所有電纜塔的整體電阻和/或阻抗值。另外，本發(fā)明的實施例使得不僅能夠測量單獨 電纜塔基腳的電阻，而且能夠測量復數(shù)阻抗，其中，在優(yōu)選實施例中，所述復數(shù)阻抗包括實 部和虛部。因此，可以獲得具有實部和虛部的電纜塔真實整體復數(shù)阻抗的計算。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，一些前述測量技術(shù)可以進行為交流或直流測量，而且特 定目的所需要的任何其它合適的技術(shù)(如開爾文直流測量(Kelvin DC measurement))也 可以根據(jù)本發(fā)明實施。
權(quán)利要求
1.一種確定兩個或更多個電纜塔基腳的接地電阻的方法，包括以下步驟 向電纜塔基腳、第一和第二輔助電極、和電流測量部件連接測試部件； 將所述第一和第二輔助電極安置在離電纜塔基腳預定距離處的土壤中； 其特征在于，對每一個電纜塔基腳圍繞基腳安置電流測量部件；在電纜塔基腳和第一輔助電極之間施加具有至少一個預定頻率和電壓的交流電流； 測量電纜塔基腳和第二輔助電極之間的壓降； 使用電流測量部件測量流經(jīng)電纜塔基腳的電流；基于所述預定電壓與頻率值和所測得的電流值，計算電纜塔基腳的接地電阻值。
2.一種確定兩個或更多個電纜塔基腳的接地電阻的方法，包括以下步驟 向電壓發(fā)生部件和交流電流測量部件連接測試部件；其特征在于，對每一個電纜塔基腳 圍繞基腳安置電壓發(fā)生部件和電流測量部件； 利用電壓發(fā)生部件在電纜塔基腳中產(chǎn)生預定電壓； 利用電流測量部件測量沿電纜塔基腳由所述電壓引起的電流； 基于所述預定電壓和所測得的電流值，計算基腳的接地電阻值。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，包括基于所有并聯(lián)連接的電纜塔基腳的電阻，計算電纜塔 的整體接地電阻。
4.如權(quán)利要求1或2的方法，其中，確定接地電阻包括 對于每一個電纜塔基腳確定電壓和電流的復數(shù)分量；以及 計算基腳的復數(shù)接地阻抗值。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中，復數(shù)接地阻抗可以使用至少以下形式之一表征具有幅 值和相位的極坐標形式、具有實部和虛部的笛卡爾坐標形式。
6.如權(quán)利要求4或5的方法，包括基于所有并聯(lián)連接的電纜塔基腳的復數(shù)接地阻抗，計 算電纜塔的整體復數(shù)接地阻抗。
7.如權(quán)利要求1到6的方法，包括對于多個電纜塔重復前述步驟。
8.如前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中，所述電流測量部件是夾具，且包括至少以 下之一標準夾具、柔性夾具、電流互感器夾具、磁通量間門夾具、霍爾效應(yīng)夾具。
9.如前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中，所述測試部件包括用于存儲測量數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)存儲部件。
10.如前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中，所述測試部件包括適于相互通信的主單 元和遠程單元。
全文摘要
本發(fā)明通常涉及用于準確地測量接地桿的接地電阻的簡易方法，尤其是作為接地桿的電纜塔基腳或者附在電纜塔基腳上的接地桿，并且獲得電纜塔電阻的整體值，即，所有并聯(lián)基腳和所有與其并聯(lián)連接的電纜塔。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種確定兩個或更多電纜塔基腳的接地電阻的方法，包括順序地對電纜塔的每個基腳進行選擇性測量，其中計算每個所測量基腳的電阻的真實值。根據(jù)本發(fā)明，測試部件直接連接到在離電纜塔的預定距離處安置的兩個輔助電極、和圍繞電纜塔基腳安置的電流測量部件，以便測量流經(jīng)基腳的電流。
文檔編號G01R27/20GK102128988SQ201010625089
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者克勞斯·萊普爾 申請人:弗盧克公司