一、LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀用途
適用于測試各類(lèi)接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場(chǎng)區地表電位梯度等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術(shù)，能在強干擾環(huán)境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流較?。?大3A），不會(huì )引起測試時(shí)接地裝置的電位過(guò)高，同時(shí)它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進(jìn)行測量。
二、LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀概述
目前國內接地裝置的測試工作比較薄弱，一些關(guān)鍵的技術(shù)觀(guān)念比較模糊，技術(shù)手段落后。針對上述現狀，我國制訂了*新行業(yè)標準DL/T475-2006和國家標準GB/T17949.1-2000。新標準對舊標準做了很多重要改變。為了方便廣大現場(chǎng)測試和研究人員，我們根據這些*新標準，結合我們多年研究大型地網(wǎng)測試的實(shí)際經(jīng)驗，研制成功本儀器。
工頻接地阻抗，是指接地裝置對遠方電位零點(diǎn)間的電位差與通過(guò)接地裝置流入地中的工頻電流的比值。工頻接地阻抗以往被習慣地稱(chēng)為“工頻接地電阻”。此名稱(chēng)的糾正，在國家標準GB/T17949.1-2000“接地系統的土壤電阻率，接地阻抗和地面電位測量導則**部分：常規測量”以及電力行業(yè)標準“接地裝置特性參數測量導則修訂稿”（取代DL475-92）中作了闡述。本測量?jì)x采用交流電流進(jìn)行測試，故所測數值稱(chēng)為接地阻抗，而不再沿用以往的稱(chēng)呼“接地電阻”。在對接地裝置進(jìn)行測量時(shí)，由于受不平衡零序電流以及射頻等各種干擾，使得測試結果產(chǎn)生很大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)的接地阻抗一般很?。ㄒ话阍?.5Ω以下），干擾帶來(lái)的相對誤差更大。為了降低現場(chǎng)干擾的影響，目前采用的方法主要有兩種，一種是增大測試電流，一種是使用異頻法。**種方法是通過(guò)加大測試電流來(lái)加大信號電壓和信號電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這種方法由于采用了很大的測試電流（DL/T475-2006標準推薦不宜小于50A），使得設備非常笨重，且布線(xiàn)勞動(dòng)強度很大，耗時(shí)耗力。而且，由于主要干擾與信號同頻，無(wú)法從根本上消除干擾的影響。異頻法則是通過(guò)改變測試電流的頻率來(lái)避開(kāi)工頻干擾，由于信號頻率與干擾頻率不同，就可以通過(guò)濾波器來(lái)濾除干擾的影響，從而提高測量精度。異頻法由于采用的測試電流較小，因此設備小巧，布線(xiàn)勞動(dòng)強度也大大減輕。由于具有測試結果穩定可靠和省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)，異頻法測試已被國內外專(zhuān)家廣泛接受和采用。但是根據定義，工頻接地阻抗是指接地裝置在工頻電流下呈現出的阻抗，而異頻法采用的測試電流頻率不為工頻,因此測得的數值就會(huì )與工頻電流下測得的值有偏差。理論和實(shí)踐表明，產(chǎn)生偏差的原因是，接地裝置的接地阻抗是復數阻抗，不僅包含電阻性分量，還含有與頻率有關(guān)的電感性和電容性分量。采用的測試頻率與工頻相差愈遠則等效性愈差，即測量誤差越大。為了保證測試的準確性，測試頻率與工頻不能相差太遠，且測試電流的波形應為正弦波（其他波形如方波含有豐富的諧波頻率）。早在70年代，美國、日本等國就規定了測試頻率與工頻之差不能超過(guò)10Hz。中國國家標準GB/T17949.1-2000要求測試電流頻率應該盡量接近工頻，行業(yè)標準DL/T475-2006規定了測試電流頻率宜在40～60Hz之間。本儀器采用45Hz和55Hz兩種頻率進(jìn)行測量，再計算出50Hz下的等效阻抗，因此測量的準確性和等效性進(jìn)一步得到提高。
三、性能特點(diǎn)
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率與工頻之差僅為5Hz，使用45Hz和55Hz兩種頻率進(jìn)行測量。
2、抗地電壓干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術(shù)，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。20V工頻干擾僅帶來(lái)0.002Ω誤差。
3、精度高?？捎脕?lái)測量接地阻抗很小的大型地網(wǎng)。
4、功能強大?？蓽y量相關(guān)標準規定的接地裝置的全部特性參數。不僅可測量接地阻抗，還可測量出電阻分量和電抗分量。
5、可測量現場(chǎng)干擾，方便用戶(hù)估計測量誤差。
6、具備斷線(xiàn)報警功能，避免了錯誤測量。
7、操作簡(jiǎn)單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果。
8、可保存50組測量數據，且自帶微型打印機可現場(chǎng)打印測量結果。
8、布線(xiàn)勞動(dòng)量小，無(wú)需大電流線(xiàn)。
10、本儀器體積小、重量輕，方便攜帶。
四、技術(shù)指標
1、阻抗測量范圍：0～200Ω；
2、分辨率：0.001Ω；
3、測量誤差：±（讀數×1％+0.001Ω）；
4、抗地電壓干擾能力：20V工頻干擾電壓帶來(lái)的誤差僅為0.002Ω；
5、測試電流波形：正弦波；
6、測試電流頻率：45Hz、55Hz雙頻；
7、*大輸出電流：3A；
8、*大輸出電壓：120V；
9、測量線(xiàn)要求： 電流線(xiàn)銅芯截面積≥1.5mm2；
電壓線(xiàn)銅芯截面積≥0.2mm2；
10、供電電源：AC220V±10％，50Hz；
11、使用環(huán)境：溫度：-10℃～40℃；相對濕度：<90%；
12、外形尺寸：440×350×210；
13、儀器重量：8.5kg；
五、LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀儀器內部結構和測試原理
LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀主要由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控系統組成。儀器通過(guò)測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來(lái)測量接地阻抗。儀器內部結構如圖1所示。異頻恒流電源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流，輸出頻率受微電腦系統控制。其輸出經(jīng)過(guò)隔離后通過(guò)儀器面板上的E、C兩個(gè)端子輸出。電壓放大器為一個(gè)高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大后送給濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進(jìn)行放大后送給濾波器。濾波器用于濾除干擾信號，只允許45Hz和55Hz信號通過(guò)。A/D轉換器用于將電壓和電流信號轉換為數字信號以便微電腦系統進(jìn)行分析處理。
用戶(hù)啟動(dòng)接地阻抗測量后，儀器首先開(kāi)啟異頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流，待電流穩定之后，微電腦系統通過(guò)A/D轉換器取得電壓和電流波形數據，進(jìn)行數字濾波后計算出電壓V45和電流I45及其相位差,再進(jìn)一步計算出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然后，切換異頻電源的輸出頻率為55Hz，經(jīng)過(guò)同樣的步驟后可計算出阻抗Z55、電阻分量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作為工頻接地阻抗Z50。*后，關(guān)閉異頻電源，通過(guò)液晶屏顯示測量結果。因此阻抗測量時(shí)，儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電壓與電源輸出電流之比。
六、LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀儀器面板說(shuō)明
LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀面板布置如圖2所示
圖2 面板圖
1、接線(xiàn)端子：位于面板右側，共有4個(gè)接線(xiàn)柱，分別是
E —電源輸出端1，進(jìn)行接地阻抗測量時(shí)接被測接地裝置
C —電源輸出端2，進(jìn)行接地阻抗測量時(shí)通過(guò)電流線(xiàn)連接到電流極
P1—電壓輸入端1，進(jìn)行接地阻抗測量時(shí)接被測接地裝置
P2 —電壓輸入端2，進(jìn)行接地阻抗測量時(shí)通過(guò)電壓線(xiàn)連接到電位極
2、按鍵
共4個(gè)按鍵，位于面板中下部
3、微型打印機
位于面板之左上部
4、液晶顯示器
液晶屏位于面板之中部偏右處。
七、LYBDJ-II變頻大地電網(wǎng)測試儀儀器使用說(shuō)明
首先應根據實(shí)際需要，布置好測試回路并接好線(xiàn)，檢查接線(xiàn)無(wú)誤后方可打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)。注意，為了確保**，接線(xiàn)時(shí)請將電源開(kāi)關(guān)置于斷開(kāi)的位置。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后，液晶屏首先顯示“歡迎使用”約3秒，之后自動(dòng)進(jìn)入日期設置屏。此時(shí)可通過(guò)按鍵修改日期，按“確認”鍵后進(jìn)入功能選擇菜單。屏幕如下圖所示：
圖3
按一下
或者“光標”鍵可改變待執行的功能選項，按“確認”鍵后，儀器執行右箭頭所指示的功能。
§7.1“測量接地阻抗”功能
本功能用于測量工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、轉移電位、場(chǎng)區地表電位梯度等工頻特性參數和土壤電阻率。本文將在下面章節中詳敘。
§7.2“測量土壤電阻率”功能
此功能專(zhuān)門(mén)用于四極法測量土壤電阻率，輸入電極間距后，儀器自動(dòng)測量并計算出土壤電阻率。
§7.3 “測量干擾電壓”功能
啟動(dòng)此功能后，干擾電壓將被不斷地測量并將其有效值顯示出來(lái)。按任意鍵可以退出此功能。
§7.4“歷史數據”功能
選擇“歷史數據”菜單后，液晶屏上將顯示出用戶(hù)測量并存儲的歷史測量數據記錄。屏幕顯示如下所示
屏幕**行的“NO.01”表示*后1次存儲的數據，若為“NO.02”則表示是倒數第2次存儲的數據。其后為年月日。按上箭頭鍵或下箭頭鍵可以查看其他數據記錄。
屏幕第三行分別顯示了45Hz和55Hz下的測試電流有效值。
屏幕第四行為功能菜單區，通過(guò)按“光標”鍵改變選擇。選擇“打印”菜單后，可打印出本條記錄的全部數據。選擇“刪除”菜單后，可刪除本條記錄。當光標位于*后的▼上時(shí)，按一下“確認”鍵可以查看本記錄的其他參數，包括兩種頻率下的阻抗值、電阻分量、電抗分量等。如下例所示
第1行的數值分別為45Hz和55Hz下的阻抗（單位為Ω）。
第2行的數值分別為45Hz和55Hz下的電阻分量（單位為Ω）。
第3行的數值分別為45Hz和55Hz下的電抗分量（單位為Ω）。
上例中，45Hz下的阻抗、電阻分類(lèi)、電抗分量分別為： Z45=1.021Ω,R45=1.011Ω,X45=0.143Ω
按“確認”鍵可以退出本屏幕返回前一屏。