При измерении заземленного оборудования из-за различных помех, таких как несбалансированный ток нулевой последовательности и радиочастотные помехи, погрешность результатов испытаний относительно велика. Особенно это касается сопротивления заземления земляной сетки, которое обычно очень мало (обычно менее 0,5 Ом). Относительная погрешность, вызванная помехами, также относительно велика. Для снижения влияния помех на месте проведения испытаний в настоящее время применяются в основном два метода: первый — увеличение испытательного тока, второй — использование метода различающихся частот. Первый метод заключается в увеличении испытательного тока для повышения напряжения и силы сигнала, тем самым улучшая отношение сигнал/шум и снижая погрешность измерений. Однако этот метод весьма трудоёмок из-за использования большого испытательного тока.
Описывается метод измерения сопротивления заземления земляной сетки. При условиях испытательной частоты тока и частоты промышленной сети этот метод позволяет получить стабильные и надёжные результаты измерений. Проанализированы явление последовательного резонанса и характеристики внешних помех, а также проведены совместные моделирование и полевые испытания. Исследованы результаты измерений, а также обсуждается влияние частоты испытательного тока и расположения измерительных проводов на параметры Z, R и X полученных результатов.
Тестер сопротивления заземления земельной сетки использует метод переменного тока промышленной частоты и метод переменного тока различной частоты для измерений. Первый метод является традиционным: при нём используется испытательный ток промышленной частоты для проверки мощности электросети. Проводник тока имеет большое поперечное сечение, а оборудование — значительную массу. В последние десять лет применяется измерение с перекрёстной частотой; диапазон частот испытательного тока составляет примерно 40–250 Гц. Поскольку частота испытания ближе к промышленной частоте, технические требования к измерительному прибору в части аппаратного и программного обеспечения становятся более высокими. Поэтому частота испытания большинства приборов для измерений с перекрёстной частотой значительно отличается от 50 Гц, а эквивалентность результатов измерений с перекрёстной частотой и результатов измерений на промышленной частоте требует особого внимания. Во-первых, разработан уникальный аппаратно-программный метод защиты от помех,
Этапы и методы выполнения операции
1. Прибор измеряет сопротивление заземления путём измерения отношения повышения потенциала заземляющего оборудования к току, протекающему в заземляющее оборудование.
2. Источник постоянного тока с различной частотой может выдавать испытательный синусоидальный ток с частотой 45 Гц или 55 Гц. Выходная частота регулируется микрокомпьютерной системой, а выход изолирован и осуществляется через клеммы E и C на панели приборов. Коэффициент усиления усилителя напряжения очень высок. Усилитель с высоким входным импедансом усиливает напряжение между клеммами P1 и P2 и передаёт его на фильтр. Усилитель тока усиливает сигнал тока, полученный от трансформатора тока, и передаёт его на фильтр. Фильтр предназначен для подавления помех и пропускает только сигналы частотой 45 Гц, тогда как АЦП использует сигналы частотой 55 Гц для преобразования сигналов напряжения и тока в цифровые сигналы для анализа микрокомпьютерной системой.
3. После того как пользователь начинает измерение сопротивления заземления, прибор сначала включает источник питания с различными частотами, чтобы установить выходную частоту на уровне 45 Гц. После стабилизации тока микрокомпьютерная система получает данные о форме напряжения и тока через АЦП и выполняет цифровую фильтрацию для вычисления напряжения V45 и тока I45, а также их фазового сдвига; далее рассчитываются импеданс Z45, резистивная составляющая R45 и реактивная составляющая X45. Затем частота выходного сигнала источника питания переключается на 55 Гц. После выполнения тех же шагов рассчитываются импеданс Z55 и резистивная составляющая R55, а также реактивная составляющая X55. В качестве промышленной частоты сопротивления заземления Z50 используется среднее значение Z45 и Z55. Наконец, отключается межчастотный источник питания, и результат измерения отображается на ЖК-экране. Таким образом, при измерении импеданса прибор измеряет два входных напряжения на клеммах P1 и P2. Отношение напряжения источника питания к выходному току.