СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2005 года по МПК G01R27/20 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения глубины залегания элементов заземляющего устройства объектов энергоснабжения и тяговых подстанций железнодорожного транспорта.

Известен способ определения глубины залегания подземных сооружений, согласно которому выход генератора подключают к подземному сооружению, определяется трасса подземного сооружения, ось индукционной рамки поворачивают на угол 45 градусов к вертикальной плоскости, проходящей через кабель, отводят рамку в сторону от намеченной трассы. Расстояние от трассы подземного сооружения до зоны отсутствия ЭДС считают равным глубине залегания подземного сооружения (Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М. - 1982.).

Недостатком известного способа является то, что процесс ориентирования катушек в пространстве значительно усложняет измерения, приводит к существенным временным и трудовым затратам и не позволяет получить достоверные результаты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения глубины залегания горизонтальных заземлителей, согласно которому источник переменного тока подключают к заземляющему устройству, определяют трассу прокладки элементов заземляющего устройства, измеряют напряженность электромагнитного поля на поверхности земли, поднимают датчик вверх над трассой на расстояние, при котором напряженность поля уменьшается в два раза. Это расстояние считают равным глубине залегания горизонтального элемента заземляющего устройства (Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок. РД 153-34.0-20.525-00, Российское акционерное общество энергетики и электрификации "ЕЭС России". - М. - 2000 г.).

Недостатком данного способа является большая трудоемкость и значительные временные затраты.

Цель изобретения - снижение трудоемкости определения глубины залегания элементов заземляющего устройства.

Для достижения этой цели в предлагаемом способе определения глубины залегания элементов заземляющего устройства, включающем подключение источника переменного тока к заземляющему устройству, определение трассы прокладки элементов заземляющего устройства, измерение напряженности электромагнитного поля H₁ на поверхности земли над элементом заземляющего устройства, перемещают датчик на известное расстояние "а" в сторону от элемента заземляющего устройства, измеряют напряженность электромагнитного поля Н₂, глубину залегания горизонтальных элементов заземляющего устройства определяют по соотношению

.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующая измерения по данному способу.

Устройство содержит ортогональную систему индукционных катушек 1, блок вычисления модуля ЭДС 2, измерительный прибор 3 и генератор 4, подключенный к заземляющему устройству 5.

Глубина залегания горизонтального элемента определяется следующим образом.

При подключении генератора 4 к заземляющему устройству и расположении предлагаемого устройства на поверхности земли над элементом 5, расположенным на глубине h, магнитное поле тока горизонтального элемента наводит в индукционных катушках ортогональной системы 1 ЭДС Ех, Еу и Ez, которые подаются на вход блока вычисления модуля 2. На выходе блока вычисления модуля 2 появляется сигнал Е1, равный модулю ЭДС, наведенной в индукционных катушках ортогональной системы 1. Этот сигнал подается на вход измерительного прибора 3.

При расположении устройства на расстоянии "а" от элемента заземляющего устройства на выходе блока вычисления модуля 2 появляется сигнал Е2, равный модулю ЭДС, наведенной в индукционных катушках ортогональной системы 1. Этот сигнал подается на вход измерительного прибора 3.

Определение глубины залегания элемента заземляющего устройства производится следующим образом. Напряженность магнитного поля от тока в элементе заземляющего устройства наводит в катушках ортогональной системы ЭДС "Е" с коэффициентом преобразования К, т.е.

Е=КН.

Тогда при расположении датчика на поверхности земли над горизонтальным элементом заземляющего устройства ЭДС в системе индукционных катушек

где I - ток в элементе заземляющего устройства,

h - глубина залегания элемента заземляющего устройства.

При расположении датчика на известном расстоянии "а" от элемента заземляющего устройства ЭДС в системе индукционных катушек равна

где I - ток в элементе заземляющего устройства,

h - глубина залегания элемента заземляющего устройства,

а - расстояние, на которое перемещают датчик в сторону от элемента заземляющего устройства.

Откуда, приравняв токи, зная расстояние "а", находим

или

В данном способе исключается необходимость ориентирования датчика в пространстве, что сокращает временные и трудовые затраты.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения глубины залегания элементов заземляющего устройства объектов энергоснабжения и тяговых подстанций железнодорожного транспорта. Измерение напряженности электромагнитного поля H₁ производят на поверхности земли над элементом заземляющего устройства, H₂ - на поверхности земли на известном расстоянии "а" от элемента заземляющего устройства. На основании этих измерений определяют соотношение, по которому рассчитывают глубину h залегания горизонтального элемента заземляющего устройства. Технический результат заключается в исключении необходимости ориентирования датчика в пространстве, что сокращает временные и трудовые затраты. 1 ил.

Способ определения глубины залегания элементов заземляющего устройства, включающий подключение источника переменного тока к заземляющему устройству, определение трассы прокладки элементов заземляющего устройства, измерение напряженности электромагнитного поля H₁ на поверхности земли над элементом заземляющего устройства, отличающийся тем, что перемещают датчик на известное расстояние "а" в сторону от элемента заземляющего устройства, измеряют напряженность электромагнитного поля H₂, глубину залегания горизонтального элемента заземляющего устройства определяют по соотношению