Al medir equipos de puesta a tierra, el error de los resultados de prueba es grande debido a diversas interferencias, como la corriente desequilibrada de secuencia cero y las interferencias de radiofrecuencia (RF). La impedancia de puesta a tierra de redes de tierra especialmente grandes suele ser muy pequeña (normalmente inferior a 0,5 Ω). El error relativo causado por las interferencias es considerable. Para reducir el impacto de las interferencias en el campo, se emplean principalmente dos métodos: uno consiste en aumentar la corriente de prueba y el otro en utilizar distintas frecuencias. El primero implica incrementar la corriente de prueba para elevar el voltaje y la corriente de la señal, aumentando así la relación señal-ruido (SNR) y reduciendo el error de medición. Este método resulta engorroso debido a la elevada corriente de prueba utilizada (la norma DL/T 475-2006 recomienda que sea inferior a 50 A).
Este artículo presenta un método para medir la resistencia de puesta a tierra de la malla de tierra. En condiciones de frecuencia de corriente de medición y frecuencia de potencia del sistema, el método puede obtener resultados de medición estables y fiables. Se analizan la resonancia en serie y las características de las interferencias externas, combinando ensayos de simulación con ensayos en campo. Se discute la influencia de la frecuencia de la corriente de ensayo y la disposición de los cables de medición sobre los valores de Z, R y X de los resultados de ensayo.
La resistencia a tierra de la red de puesta a tierra se mide mediante el método de corriente de frecuencia de alimentación y el método de corriente de otra frecuencia. El primero es un método tradicional. La corriente de ensayo de frecuencia de alimentación, la capacidad de la fuente de alimentación de ensayo, el área de sección transversal del cable de corriente son grandes y el equipo es pesado. A medida que la frecuencia de ensayo se acerca más a la frecuencia de la red eléctrica, mayor es la dificultad técnica del instrumento de medición tanto en hardware como en software. Por lo tanto, la frecuencia de ensayo de la mayoría de los instrumentos de ensayo de frecuencia distinta está muy alejada de los 50 Hz, y la equivalencia entre los resultados del ensayo de frecuencia distinta y los del ensayo de frecuencia de alimentación merece atención. En primer lugar, se desarrolló un método único de supresión de interferencias, tanto en hardware como en software.
Pasos y métodos de operación
1. El instrumento mide la resistencia de puesta a tierra midiendo la relación entre el aumento del potencial del equipo de puesta a tierra y la corriente que fluye hacia dicho equipo.
2. La fuente de alimentación de corriente constante con frecuencia variable puede generar una corriente de prueba en forma de onda senoidal con una frecuencia de 45 Hz o 55 Hz. La frecuencia de salida está controlada por el sistema microinformático, y la salida se aísla y se emite a través de los terminales E y C del panel de instrumentos. El amplificador de voltaje tiene una ganancia muy alta. El amplificador de impedancia de entrada amplifica el voltaje en ambos extremos de P1 y P2 y lo envía al filtro. El amplificador de corriente amplifica la señal de corriente obtenida del transformador de corriente (ct) y la envía al filtro, que se utiliza para eliminar las señales de interferencia y permitir únicamente las señales de 45 Hz y 55 Hz; mientras tanto, el convertidor A/D utiliza dichas señales de 45 Hz y 55 Hz para convertir las señales de voltaje y corriente en señales digitales destinadas al análisis por parte del sistema microinformático.
3. Después de que el usuario comience a medir la impedancia de puesta a tierra, el instrumento deberá encender primero la fuente de alimentación de frecuencia heterogénea para establecer la frecuencia de salida en 45 Hz. Una vez que la corriente se estabilice, el sistema microinformático obtiene los datos de las formas de onda de voltaje y corriente mediante el convertidor A/D y realiza un filtrado digital para calcular el voltaje V45 y la corriente I45, así como sus diferencias de fase, calculando además la impedancia Z45, la componente resistiva R45 y la componente reactiva X45. A continuación, la frecuencia de salida de la fuente de alimentación entre las frecuencias de conmutación se ajusta a 55 Hz. Tras ejecutar los mismos pasos, se pueden calcular la impedancia Z55, la componente resistiva R55 y la componente reactiva X55. El valor promedio de Z45 y Z55 se utiliza como la impedancia de puesta a tierra a frecuencia de red, Z50. Finalmente, se apaga la fuente de alimentación de frecuencia anómala y los resultados de la medición se muestran en la pantalla LCD. Por lo tanto, al medir la impedancia, el instrumento medirá los dos terminales de entrada de voltaje, P1 y P2. La relación entre el voltaje de la fuente de alimentación y la corriente de salida.