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在输电线路中，接地电阻是衡量其防雷性能的关键参数，准确测量出输电线路的接地电阻，对于提高输电线路的运维管理水平具有较大的应用价值。本文首先介绍了输电线路接地电阻测量的一般方法，之后分析了输电线路接地电阻便携式测量仪的开发技术，包括硬件系统和软件系统的开发，最后阐述了输电线路接地电阻便携式测量仪的相关应用情况。

通过测量输电线路的接地电阻能够可靠掌握输电线路的防雷水平，当发现某条线路存在防雷安全隐患时，则应及时安排线路消缺或技改大修。目前，在输电线路接地电阻的数据测量及管理中存在着一定的问题，如在很多场合下都是采用人工放导线的方式进行测量，这种方法测量不但效率较低，而且会降低接地导线的使用寿命，造成一定的浪费。为了实现输电线路接地电阻的便携式测量，有效降低接地故障的发生概率，有必要开发输电线路接地电阻的便携式测试仪以提高电力用户的用电质量，本文详细介绍了输电线路接地电阻便携式测量仪的具体实现原理。

1 输电线路接地电阻的测量

准确测量出输电线路的接地电阻，可以有效保证输电线路接地系统的正常运行。目前，在输电线路的接地电阻测量技术中，一般需要将输电线路接地体和接地引下线之间的电路连接断开，并且也需要采取人工测量的方式。这种输电线路的接地电阻测量技术的工作量较大，并且测量的效率较低，测量所需要的成本较高，测量周期也相对较长，故这种输电线路的接地电阻测量方式已经难以满足现代电力系统的实际应用需求，表1为对每一条输电线路采用传统接地电阻测量方法所需要花费的时间。

表1 输电线路接地电阻的测量时间（单位：min）

从表1可知，无论在那种场合下，人工测量接地电阻都需要花费较长的时间。为了提高对输电线路接地电阻的测试准确度和测试效率，本文介绍了一种输电线路接地电阻免解线便携式的测量技术，通过采用这种测量技术，将能够明显降低输电线路接地电阻的测量成本。

2 输电线路接地电阻便携式测量仪的开发

输电线路接地电阻便携式测量仪包括硬件系统和软件系统，在对测量仪开发的过程中应加强这两方面的设计，以下分别进行分析。

2.1 输电线路接地电阻便携式测量仪的硬件系统开发

在输电线路接地电阻便携式测量仪的硬件系统中，主要包括主控计算机、示波器、数据采集电路、冲击电流发生器、电源模块等。主控计算机可以接收接地电阻测量仪所下发的控制指令，示波器主要用来显示所采集到的物理量的波形。数据采集电路也是接地电阻测量仪的关键模块，其原理图如图1所示。

图1 数据采集电路原理图

从图1中可以看出，电路中包括电流取样电阻、电压取样电阻，实现对电压和电流信号的采集。RP为电流极的接地电阻，RC为电压极的接地电阻，RD为模拟的输电线路的接地电阻，它们同时也是该数据采集电路需要测量的物理量。冲击电流发生器用来给测量仪提供电流输入信号，以完成对接地电阻的测量。

2.2 输电线路接地电阻便携式测量仪的软件系统开发

软件系统是影响输电线路接地电阻便携式测量仪综合性能的关键因素，本文选用visual C++作为软件程序的开发平台。首先需要对软件系统的主程序进行设计，并将各个子功能模块嵌入到主程序中，图2为输电线路接地电阻便携式测量仪的软件主程序流程图。输电线路接地电阻便携式测量仪软件系统的子功能模块主要包括控制程序模块、自检程序模块、数据采集模块、相位测量模块、人机交互模块、数据通信模块等。

图2 输电线路接地电阻便携式测量仪的软件主程序流程图

从图2中可以看出，输电线路接地电阻便携式测量仪首先需要进行装置的初始化，之后如果装置收到了测试命令，则开始装置自检、施工电压信号并读取电流信号。这些都完成之后，再对读取的电压和电流信号进行数字滤波处理，并计算输电线路的接地电阻；同时，读取此时的时间和输电线路的具体位置信息，将这些数据都写入到输电线路接地电阻便携式测量仪中的缓冲区，并可以通过装置中的数据通信模块发送数据。完成对输电线路接地电阻的测量之后，测试仪再次进入到低功耗的运行状态。此外，由于输电线路接地电阻便携式测量仪中的数据通信模块所需要消耗的电量较大，故应在对输电线路接地电阻测量完毕之后再打开数据通信模块，完成对数据的传送。

3 输电线路接地电阻便携式测量仪的测试及应用

输电线路接地电阻便携式测量仪在投入到实际应用之前，需要经过严格的性能测试，当所有的性能评判指标都达到实际应用要求时，才可以将该测量仪投入到实际应用中。在对该测量仪进行测试的过程中，主要需要对电源模块、信号发生模块、信号调理模块、显示模块和通信模块进行调试，以验证输电线路接地电阻便携式测量仪的测量结果的准确性。

在对电源模块的调试时，需要测量其输出电压是否稳定，大小是否在允许的范围内。在对信号发生模块进行调试的过程中，需要调节施加在电压互感器上的电压大小，在保证信号不失真的前提下，取得最好的测量效果。信号调理模块在测试过程中，可能会遇到直流偏量、通频带宽等问题，可以通过调整该测量仪中的电容和电阻配置来解决。

当该测量仪的各个功能模块都已调试完毕之后，就可以用来测量接地电阻。为了测试输电线路接地电阻便携式测量仪的性能，在调试之前先搭建一个基本的输电线路接地系统模型。首先，采用电阻箱作为输电线路的接地电阻，采用导线作为接地系统的引下线，互感器钳在导线上；然后，改变电阻箱的阻值大小，通过采用该测量仪测出接地电阻。当接地电阻的测量误差在1%以下，则可以认为该输电线路接地电阻便携式测量仪的测量精度较高。

结论：输电线路采用接地系统，可以保证雷电流可靠泄入到大地，确保输电线路的运行安全。输电线路的接地电阻应按照规定的测量周期，及时安排人员对其测量。采用本文所述的输电线路接地电阻免解线便携式测量仪能够有效降低输电线路发生接地故障的概率，提高了输电线路运行的安全性、稳定性和可靠性。