三相成组接地线专用直流电阻测试仪及测试方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910614523.8 (22)申请日 2019.07.09 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司超高压 输电公司检修试验中心 地址 510663 广东省广州市萝岗区科学城 科学大道223号2号楼检修试验中心 (72)发明人 李士杰张秋实刘小兵黄伟雄 李青陆海熊锦州袁瑞敏 (74)专利代理机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 代理人 邓潮彬黄培智 (51)Int.Cl. G01R 27/02(2006.01) G01R 27/20(2006.01) G01R。

2、 1/04(2006.01) (54)发明名称 一种三相成组接地线专用直流电阻测试仪 及测试方法 (57)摘要 本发明公开了一种三相成组接地线专用直 流电阻测试仪及测试方法， 涉及电气设备检测技 术领域， 其包括中央处理器、 光耦隔离模块、 A/D 转换器、 运算放大器、 开关切换控制模块、 若干组 复合型接线端子； 每组复合型接线端子包括高电 位接线端子和公共接线端子， 高电位接线端子设 有第一高电位接线口、 第二高电位接线和第三高 电位接线口， 公共接线端子设有公共接线口， 接 线端子的接线口相应设置有切换开关； 同时， 提 供一种三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 其采用上述的三相成组。

3、接地线专用直流电阻测 试仪， 包括单相直流测试方法和三相直流电阻测 试方法， 本测试仪具有单相测量模式和三相测量 模式， 可一次操作完成多次测量， 极大减少仪器 操作次数、 充放电次数， 提升设备使用寿命。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 110672922 A 2020.01.10 CN 110672922 A 1.一种三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 包括中央处理器(5)、 光耦 隔离模块(7)、 A/D转换器(8)、 运算放大器(9)、 开关切换控制模块、 若干组复合型接线端子； 每组所述复合型接线端子包括高电位接线端子(121)和公共接线端子(122)， 所。

4、述高电位接 线端子(121)设有第一高电位接线口、 第二高电位接线和第三高电位接线口， 所述公共接线 端子(122)设有公共接线口， 所述接线端子的接线口相应设置有切换开关(11)； 所述接线端 子的输出端接入所述运算放大器(9)的输入端； 所述运算放大器(9)依次通过所述A/D转换 器(8)、 所述光耦隔离模块(7)与所述中央处理器(5)连接； 所述接线端子连接有恒稳电流源 (10)， 所述恒稳电流源(10)的输入端与所述中央处理器(5)的输出端连接； 所述开关切换控 制模块接收所述中央处理器(5)的指令控制所述切换开关(11)动作； 所述中央处理器(5)连 接有液晶屏(2)。 2.根据权利。

5、要求1所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 所述中央 处理器(5)连接有热敏打印机(1)。 3.根据权利要求1所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 所述中央 处理器(5)连接有U盘接口(3)。 4.根据权利要求1所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 所述中央 处理器(5)连接有存储器(4)。 5.根据权利要求1所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 所述接线 端子连接有保护电阻R0。 6.根据权利要求1所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 所述开关 切换控制模块为PLC控制器(6)。 7.根据权利要求1所述。

6、的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其特征在于， 所述接线 端子为卡扣式端子。 8.一种三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 其特征在于采用权利要求1至7任一所 述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 包括单相直流测试方法和三相直流电阻测试方 法， 所述单相直流测试方法： 将多根待测试的单相接地电阻线的一端分别接入高电位接线 端子， 单相接地电阻线的另一端接入公共接线端子， 启动测试仪， 开关切换控制模块接收中 央处理器的指令控制切换开关按设定测试顺序动作并完成测试数据采集， 所述测试数据依 次通过运算放大器、 A/D转换器、 光耦隔离模块输入到所述中央处理器， 所述中央处理器将 处理后的结。

7、果显示在液晶屏上。 所述三相直流电阻测试方法： 将三相接地电阻线分别接入高电位接线端子， 将三相接 地电阻线连接后的一端接入公共接线端子， 启动测试仪， 开关切换控制模块接收中央处理 器的指令控制切换开关按预定测试顺序动作并完成测试数据采集， 所述测试数据依次通过 运算放大器、 A/D转换器、 光耦隔离模块输入到所述中央处理器， 所述中央处理器将处理后 的结果显示在液晶屏上。 9.根据权利要求8所述的三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 其特征在于， 在所述 单相直流测试方法中， 所述设定测试顺序为： 步骤B1： 第一高电位接线口和公共接线口的切换开关接通； 步骤B2： 第二高电位接线口的切换。

8、开关接通， 同时， 第一高电位接线口的切换开关断 权利要求书 1/2 页 2 CN 110672922 A 2 开； 步骤B3： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关断 开； 步骤B4： 第三高电位接线口和公共接线口的切换开关断开， 完成测试。 10.根据权利要求8所述的三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 其特征在于， 在所 述三相直流电阻测试方法中， 所述预定测试顺序为： 步骤C1： 第一高电位接线口和公共接线口的切换开关接通； 步骤C2： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第一高电位接线口的切换开关断 开； 步骤C3： 第三高电位接线口的切换开关接。

9、通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关断 开； 步骤C4： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 公共接线口的切换开关断开； 步骤C5： 第一高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第三高电位接线口的切换开关断 开； 步骤C6： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关断 开； 步骤C7： 第一高电位接线口和第三高电位接线口的切换开关断开， 完成测试。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110672922 A 3 一种三相成组接地线专用直流电阻测试仪及测试方法 技术领域 0001 本发明涉及涉及电气设备检测技术领域， 特别涉及一种三相成组接地线专用直流 电阻测试。

10、仪及测试方法。 背景技术 0002 目前电力安全工具检测实验室中的接地电阻线直流电阻测试采用的仪器是常规 的单相直流电阻测试仪， 常规的单相直流电阻测试仪一次测试只能完成一根接地电阻线的 直流电阻检测试验， 再次检测时需放电、 换线、 再充电检测， 接地电阻线检测数量大， 每根接 地电阻线试验均需单独重复以上操作， 特别是用于三相接地线的接地电阻线检测时， 会耗 费大量时间和人力， 测试效率低下。 发明内容 0003 针对现有技术中的不足， 本发明提供一种三相成组接地线专用直流电阻测试仪及 测试方法， 可高效完成多根单相接地电阻线和三相接地电阻线的测量。 0004 为实现上述目的， 本发明提供。

11、一种三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其包括 中央处理器、 光耦隔离模块、 A/D转换器、 运算放大器、 开关切换控制模块、 若干组复合型接 线端子； 每组所述复合型接线端子包括高电位接线端子和公共接线端子， 所述高电位接线 端子设有第一高电位接线口、 第二高电位接线和第三高电位接线口， 所述公共接线端子设 有公共接线口， 所述接线端子的接线口相应设置有切换开关； 所述接线端子的输出端接入 所述运算放大器的输入端； 所述运算放大器依次通过所述A/D转换器、 所述光耦隔离模块与 所述中央处理器连接； 所述接线端子连接有恒稳电流源， 所述恒稳电流源的输入端与所述 中央处理器的输出端连接； 所述开。

12、关切换控制模块接收所述中央处理器的指令控制所述切 换开关动作； 所述中央处理器连接有液晶屏。 0005 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 优选地， 所述中央处理器连接 有热敏打印机。 0006 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 优选地， 所述中央处理器连接 有U盘接口。 0007 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 优选地， 所述中央处理器连接 有存储器。 0008 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 优选地， 所述接线端子连接有 保护电阻R0。 0009 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 优选地， 所述开关切换控制模 块为PLC控制器。。

13、 0010 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 优选地， 所述接线端子为卡扣 式端子。 0011 一种三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 其采用上述的三相成组接地线专用 说明书 1/5 页 4 CN 110672922 A 4 直流电阻测试仪， 包括单相直流测试方法和三相直流电阻测试方法， 0012 所述单相直流测试方法： 将多根待测试的单相接地电阻线的一端分别接入高电位 接线端子， 单相接地电阻线的另一端接入公共接线端子， 启动测试仪， 开关切换控制模块接 收中央处理器的指令控制切换开关按设定测试顺序动作并完成测试数据采集， 所述测试数 据依次通过运算放大器、 A/D转换器、 光。

14、耦隔离模块输入到所述中央处理器， 所述中央处理 器将处理后的结果显示在液晶屏上。 0013 所述三相直流电阻测试方法： 将三相接地电阻线分别接入高电位接线端子， 将三 相接地电阻线连接后的一端接入公共接线端子， 启动测试仪， 开关切换控制模块接收中央 处理器的指令控制切换开关按预定测试顺序动作并完成测试数据采集， 所述测试数据依次 通过运算放大器、 A/D转换器、 光耦隔离模块输入到所述中央处理器， 所述中央处理器将处 理后的结果显示在液晶屏上。 0014 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 在所述单相直流测试方法 中， 所述设定测试顺序为： 0015 步骤B1： 第一高电位接线口。

15、和公共接线口的切换开关接通； 0016 步骤B2： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第一高电位接线口的切换开关 断开； 0017 步骤B3： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关 断开； 0018 步骤B4： 第三高电位接线口和公共接线口的切换开关断开， 完成测试。 0019 如上所述的三相成组接地线专用直流电阻测试方法， 在所述三相直流电阻测试方 法中， 所述预定测试顺序为： 0020 步骤C1： 第一高电位接线口和公共接线口的切换开关接通； 0021 步骤C2： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第一高电位接线口的切换开关 断开； 0022。

16、 步骤C3： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关 断开； 0023 步骤C4： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 公共接线口的切换开关断开； 0024 步骤C5： 第一高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第三高电位接线口的切换开关 断开； 0025 步骤C6： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关 断开； 0026 步骤C7： 第一高电位接线口和第三高电位接线口的切换开关断开， 完成测试。 0027 本发明与现有技术相比， 其有益效果在于： 本测试仪具有单相测量模式和三相测 量模式， 可一次操作完成多次测量， 极大减少。

17、仪器操作次数、 充放电次数， 提升设备使用寿 命， 提高工作效率， 改善接地电阻线现场测量的杂乱环境， 接线端子数量少且设计紧凑， 更 好更方便适应现场测试需要； 减少测试仪的拆接线、 充电启动、 放电等操作， 提高设备使用 寿命。 说明书 2/5 页 5 CN 110672922 A 5 附图说明 0028 图1为本发明的三相成组接地线专用直流电阻测试仪的电路原理图。 0029 其中： 1、 打印机； 2、 液晶屏； 3、 U盘接口； 4、 存储器； 5、 中央处理器； 6、 PLC控制器； 7、 光耦隔离模块； 8、 A/D转换器； 9、 运算放大器； 10、 恒稳电流源； 11、 切换开。

18、关； 121、 高电位接 线端子； 122、 公共接线端子。 具体实施方式 0030 下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。 0031 实施例： 0032 参见图1， 一种三相成组接地线专用直流电阻测试仪， 其包括中央处理器5、 光耦隔 离模块7、 A/D转换器8、 运算放大器9、 开关切换控制模块、 若干组复合型接线端子； 每组所述 复合型接线端子包括高电位接线端子121和公共接线端子122， 所述高电位接线端子121设 有第一高电位接线口、 第二高电位接线和第三高电位接线口， 所述公共接线端子122设有公 共接线口， 所述接线端子的接线口相应设置有切换开关11； 所述接。

19、线端子的输出端接入所 述运算放大器9的输入端； 所述运算放大器9依次通过所述A/D转换器8、 所述光耦隔离模块7 与所述中央处理器5连接； 所述接线端子连接有恒稳电流源10， 所述恒稳电流源10的输入端 与所述中央处理器5的输出端连接； 所述开关切换控制模块接收所述中央处理器5的指令控 制所述切换开关11动作； 所述中央处理器5连接有液晶屏2。 0033 在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “相连” 、“连 接” 、“连通” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可 以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 。

20、也可以通过中间媒介间接相连， 可以是 两个元件内部的连通。 需要指出的是， 所有附图均为示例性的表示。 对于本领域的普通技术 人员而言， 可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 术语 “第一” 、“第二” 、“第 三” 仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 0034 在本实施例中， 需要说明的是， 为方便阐述发明创造的原理， 附图仅示出一组复合 型接线端子， 其中第一高电位接线口、 第二高电位接线和第三高电位接线口分别为附图中 的接线口A、 接线口B、 接线口C， 公共接线口为附图中的接线口O， 下文根据说明方便选用。 0035 测试仪的工作模式可设置为单相测量模式和三。

21、相测量模式： 0036 在单相测量模式下， 以单相接地电阻线的数量为三根为例， 将三根不同的单相接 地电阻线的一端接入高电位接线端子121(附图中的接线口A、 接线口B、 接线口C)， 单相接地 电阻线的另一端接入公共接线端子122(附图中的接线口O)， 启动测试仪， 在液晶屏2中操作 输入相关指令， 恒稳电流源10用于接收所述中央处理器5的指令给单相接地电阻线提供工 作电流， 切换控制模块用于接收中央处理器5的指令控制切换开关11顺序动作， 接线端子设 有采集电路， 采集电路采集到的接地电阻线的电压值和电流值依次通过运算放大器9、 A/D 转换器8、 光耦隔离模块7输入到中央处理器5， 中央。

22、处理器5将处理后的结果显示在液晶屏2 上。 0037 同理， 在三相测量模式下， 将三相接地电阻线分别接入高电位接线端子121， 将三 相接地电阻线连接后的一端接入公共接线端子122， 启动测试仪， 在液晶屏2中操作输入相 关指令， 恒稳电流源10用于接收所述中央处理器5的指令给单相接地电阻线提供工作电流， 说明书 3/5 页 6 CN 110672922 A 6 切换控制模块用于接收中央处理器5的指令控制切换开关11动作， 接线端子设有采集电路， 采集电路采集到的接地电阻线的电压值和电流值依次通过运算放大器9、 A/D转换器8、 光耦 隔离模块7输入到中央处理器5， 中央处理器5将处理后的结。

23、果显示在液晶屏2上。 具体地， 切 换控制模块发出触发信号控制切换开关11顺序完成三相接地电阻线的全部六项直流电阻 值的测试工作， 即AO、 BO、 CO、 AB、 BC、 CA， 并依次将测量值显示在显示屏面上。 具体原理说明 如下， 操作测量开始， 中央处理器5通过开关切换控制模块发出触发信号控制接线口A、 O开 关投入， 此时通流完成三相接地电阻线AO段直流电阻测试并记录、 显示数值， 完成后恒稳电 流源10供给的工作电流不变， 开关切换控制模块发出触发信号控制接线口B的切换开关11 接通， 此时由AO段、 BO段接地电阻线完成分流后断开接线口A的切换开关11， 电流全部注入 BO端接地。

24、电阻线并完成测试， 后续接地电阻线测试依次开展， 并将测量值显示在显示屏面 上， 切换开关的动作原理可参考有载分接开关。 0038 优选地， 开关切换控制模块为PLC控制器6， 优选型号为S7-200 CPU224， 该型号结 构紧凑、 体积小、 系统集成方便， 西门子S7-200 CPU224型PLC控制器6上的L0.1L1.1对应 输出不同编号的切换开关11动作信号， 测试单相接地电阻线的数量可任意设定为不超过10 根； 优选地， 中央处理器5型号为STC 12C 5A60S2， 该系列单片机是STC生产的单时钟/机器 周期(1T)的单片机， 工作频率035MHz， 适用于强干扰场合； 优。

25、选地， 所述运算放大器9型号 为ICL7650， 该型放大器具有输入偏置电流小、 失调小、 增益高、 共模抑制能力强、 响应快、 漂 移低、 性能稳定及价格低廉等优点； 优选地， A/D转换器8型号为ICL7135， ICL7135是具有高 准确度、 通用型的CMOS单片位双积分式A/D转换器8， 量程为2.0000V， BCD码输出， 输出信号 与TTL电平兼容测试仪； 优选地， 恒稳电流源10规格为10A/30A/100A； 优选地， 所述液晶屏2 为一种8.0英寸800600图形点阵K600+内核65K色DGUS触控液晶屏； 优选地， 光耦隔离模块 7优选6N137型， 该型号光耦隔离模。

26、块是最常用的高速光电隔离器件。 0039 本测试仪具有单相测量模式和三相测量模式， 可一次操作完成多次测量， 极大减 少仪器操作次数、 充放电次数， 提升设备使用寿命， 提高工作效率， 改善接地电阻线现场测 量的杂乱环境， 更好更方便适应现场测试需要； 减少测试仪的拆接线、 充电启动、 放电等操 作， 提高设备使用寿命。 0040 一种采用上述的三相成组接地线专用直流电阻测试仪的测试方法， 包括单相直流 测试方法和三相直流电阻测试方法， 所述单相直流测试方法： 将多根待测试的单相接地电 阻线的一端分别接入高电位接线端子， 单相接地电阻线的另一端接入公共接线端子， 启动 测试仪， 开关切换控制模。

27、块接收中央处理器的指令控制切换开关按设定测试顺序动作并完 成测试数据采集， 所述测试数据依次通过运算放大器、 A/D转换器、 光耦隔离模块输入到所 述中央处理器， 所述中央处理器将处理后的结果显示在液晶屏上。 所述三相直流电阻测试 方法： 将三相接地电阻线分别接入高电位接线端子， 将三相接地电阻线连接后的一端接入 公共接线端子， 启动测试仪， 开关切换控制模块接收中央处理器的指令控制切换开关按预 定测试顺序动作并完成测试数据采集， 所述测试数据依次通过运算放大器、 A/D转换器、 光 耦隔离模块输入到所述中央处理器， 所述中央处理器将处理后的结果显示在液晶屏上。 0041 进一步地， 在上述单。

28、相直流测试方法中， 所述设定测试顺序为： 0042 步骤B1： 第一高电位接线口和公共接线口的切换开关接通； 0043 步骤B2： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第一高电位接线口的切换开关 说明书 4/5 页 7 CN 110672922 A 7 断开； 0044 步骤B3： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关 断开； 0045 步骤B4： 第三高电位接线口和公共接线口的切换开关断开， 完成测试。 0046 进一步地， 在上述三相直流电阻测试方法中， 所述预定测试顺序为： 0047 步骤C1： 第一高电位接线口和公共接线口的切换开关接通； 0048。

29、 步骤C2： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第一高电位接线口的切换开关 断开； 0049 步骤C3： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关 断开； 0050 步骤C4： 第二高电位接线口的切换开关接通， 同时， 公共接线口的切换开关断开； 0051 步骤C5： 第一高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第三高电位接线口的切换开关 断开； 0052 步骤C6： 第三高电位接线口的切换开关接通， 同时， 第二高电位接线口的切换开关 断开； 0053 步骤C7： 第一高电位接线口和第三高电位接线口的切换开关断开， 完成测试。 0054 该方法能用于单相接地电阻线和三相接地电阻线的测试， 可一次操作完成多次测 量， 极大减少仪器操作次数、 充放电次数， 提升设备使用寿命、 提高工作效率、 改善接地电阻 线现场测量的杂乱环境。 0055 上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点， 其目的是在于让本领域内的 普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围。 凡 是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围内。 说明书 5/5 页 8 CN 110672922 A 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 110672922 A 9 。