www·ele169·com|19电子电路设计与方案0引言现有杆塔接地电阻的测量方法主要有电位降法、三极法、高频并联法、异频法、大电流法和钳表法。电位降法[1]测量接地电阻需反复测量，工作量大，现场操作困难；三极法[2]测量必须断开接地引线，不能反应雷击时的杆塔实际接地电阻值，又实际中杆塔数量众多，断开接地引线测量大大增加了工作人员劳动强度，效率低下；高频并联法[3]没有综合考虑现场土壤性质、测量电流频率等因素对接地体电感效应所造成的测量结果影响，不能很好地适应现场情况；异频法是在三极法基础上注入非工频的信号实现接地电阻的测量，能有效消除工频干扰的影响，但是异频法仍属于离线测量方法，并且注入信号频率不能偏离工频10kHz以上，否则将增大测量误差；大电流法在测量时需要向接地体中注入几十安培的电流，因而需要具有一定长度以及一定宽度的实验电流引线和相当容量的实验电流源，在实际测量中实现起来比较困难。钳表法[4]的最大特点是不必完全断开接地引线，只要钳住接地引线就能测出接地电阻值，具有快速测量、操作简单等优点。总体来说，目前接地电阻测量方法均存在各自的不足，主要表现为：需要断开接地引线、限制条件多、误差较大、需要专人到现场测量等。为此，本文研制了一种基于钳表法杆塔接地电阻测量系统。该系统应用于多杆塔的接地电阻测量，系统安装完后，通过显示LCD读取接地电阻值，同时也可以通过手机APP连接设备，在手机APP上读取测量的接地电阻值。具有极大的便捷性。1系统架构设计如图1所示为杆塔接地电阻测量实际电路模型，其中Rx为被测杆塔接地电阻；R1~Rn为其它杆塔接地电阻，运用钳表法测量接地电阻Rx的测量公式[5-6]如公式(1)所示。121111...loopxnRRRRR=+■■++■■■■(1)由公式(1)可以知道，测量的电阻值loopR为实际的待测电阻xR与其他杆塔的接地电阻并联值。当杆塔数量较多时，多个杆塔的接地电阻的并联值远小于待测电阻xR，在一定误差要求下，可以认为测量的电阻loopR为杆塔的接地电阻xR。图1杆塔接地电阻测量原理示意图如图2所示为本系统的硬件电路结构示意图。在待测电阻Rx组成的环路中，电压互感器线圈在环路中感应出电动势，该电动势在测量环路中产生感应电流，该电流被电流互感器线圈测量。因此根据感应电压与测量的感应电流，就可以计算出待测电阻Rx。电压互感器的激励信号由MCU产生一个一定频率的正弦信号，该正弦信号经过功率放大后驱动电压互感器线圈。电流检测电路主要由信号放大电路和...
