Изобретение относится к технике проводной связи и может быть использовано для определения переходных сопротивлений протяженных сооружений и заземлений в установках связи. Известен способ измерения сопротивления заземления по методу двух электродов (см. Руководство по проектированию и защите от коррозии подземных металлических сооружений связи, М.: Связь, 1978.С.42).
Для реализации способа необходимы генератор, два индикатора, два вспомогательных электрода и один испытательный электрод, величину которого определяют.
В этом способе в цепи генератора, включенного между двумя электродами, измеряют ток и напряжение и определяют сопротивление по формуле R - для каждой пары электродов (3 и 5, 5 и 6, 6 и 3), между
которыми включен генератор. В результате получают
Rs (R35 + R56-R63)
Rs (Ras + Res - Rse)
Re 4 (Res + R36 - Rss)
где измеренное значение Rae;
U
ав
VJ VI
СП
о
VI
ав
Uae - напряжение между двумя электродами;
1ав - ток между двумя электродами.
Генератор и индикатор включают между каждой парой электродов.
Недостатки:
1. Малая точность измерений при различных значениях удельного сопротивления Земли.
2. Сопротивления электродов должны быть соизмеримы по величине.
Известен способ, описанный в журнале Electric review в статье Hymers W. Star-delta method of earth electrode measurement, 1975, 196, № 4.
Для реализации способа необходимы генератор, индикатор, три вспомогательных электрода и испытуемый электрод. При этом используют схему двух электродов, т.е. генератор и индикатор включают между каждыми двумя электродами. Вспомогательные электроды располагаются на одинаковом расстоянии от испытуемого электрода. При этом линии, соединяющие центр испытуемого электрода с каждым вспомогательным электродом, находятся под углом 120° друг к другу. Проводят шесть измерений по методу двух электродов в любой последовательности.
В результате измерений получают шесть измеренных значений:
где Uau - напряжение между двумя электродами;
ав ток в цепи через два электрода.
Каждое из четырех сопротивлений может быть легко определено:
о 1 ГУО L D j. о R43+R64 + Й36 -, R5 т (R35 + R56 + R54)2J
И R5 -i(R54 + R53-R43) (R54 + R56-R64
(R53 + Rse - Rae)
R3 -|(R53 + R63-R56) (R53 + RM - Rs)
I (R63 + R34 - RM)
Re 4 (Rse + Res - Rss) -| (Rse + Re4 - RM)
(Rea + R64 - R34)
R4 -(R54+R34-R53) |{R54+R64-R65)
(R34 + Re - Res)
Наибольшей точности в этой схеме можно достигнуть в определении сопротивления.
Недостатки:
1, Сложная схема расположения электродов.
2.Большое число измерений.
3.Недостаточная точность при изменении удельного сопротивления земли.
Наиболее близок к предлагаемому способ измерений сопротивлений заземлений в методе трех электродов (Михайлов М.И., Соколов С.А. Заземляющие устройства в установках электросвязи, М.: Связь, 1971, с. 187-190).
Способ измерения переходного сопротивления подземных сооружений в установках связи заключается в том, что измеряют ток между подземным сооружением связи и измерительным электродом, расположен5 ным па линии, перпендикулярной трассе подземного сооружения связи, на расстоянии 2а от него, где а - любое целое число, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым
0 вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода, на одной линии с ним.
5 В этом способе необходимы генератор, индикатор, вспомогательный электрод, измерительный электрод, испытуемый электрод (подземное сооружение связи).
Генератор включают между испытуе0 мым электродом и крайним измерительным электродом, который является токовым, а индикатор - между испытуемым электродом и вспомогательным электродом, расположенным посередине между испытуемым и
5 измерительным электродами.
При включении генератора на поверхности Земли создается падение напряжения, которое фиксируют с помощью индикатора. Отношение напряжения к вели0. чине тока и дает искомую величину сопротивления заземления или переходного сопротивления протяженного сооружения. Этот способ обладает рядом недостатков:
5 1. Необходимо разносить токовый и потенциальный, электроды на значительное расстояние,
2.Требуется получить необходимые условия заземления токового электрода для
0 измерения сопротивления заземления,
3.Низкая точность полученных результатов при изменении удельного сопротивления земли.
Цель изобретения - повышение точно- В сти измерений.
В способе, заключающемся в том, что измеряют ток между подземным сооружением связи и измерительным электродом, расположенным на линии, перпендикулярной трассе подземного сооружения связи,
на расстоянии 2а от него, где а - любое целое число, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода, на одной линии с ним, с целью повышения точности измерений измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода на одной линии с ним перпендикулярно трассе подземного сооружения связи, и определяют первое значение переходного сопротивления по формуле
Ui
Rnepl
IT
где Ui - разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом;
Н - ток в цепи подземного сооружения связи - измерительный электрод, и значение удельного сопротивления Земли по формуле
р - 3 Л a (Rnepl Rnepl 1),
где Rnepil
Un
Un - разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, затем измеряют ток между подземным сооружением связи и третьим вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии 4а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом и разность потенциалов между подземным сооружением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии 2а от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, определяют второе значение переходного сопротивления по формуле
R Кпер2 -:- ) 2
где Da - разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом;
12 - ток в цепи подземного сооружения связи - третий вспомогательный измерительный электрод и удельного сопротивления Земли по формуле
10
(Rnep2 - Rnep22),
ГДеНпер22
U22 - разность потенциалов между подземным сооружением связи и четвертым
вспомогательным измерительным электродом,
затем измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным
электродом и разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом и определяют третье значение переходного сопротивления по формуле
R ,-U1
КперЗ - ,-
12
и значение удельного сопротивления Земли по формуле .
0
Un
5
0
5
0
5
РЗ 15 ПВ (Rnep3 - Rnep3l) Rnep31 -j-
затем измеряют ток между подземным сооружением связи и пятым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии За от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами и разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом и разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом и определяют четвертое значение переходного сопротивления по формуле
R ,-U2 КперЗ -j-
13
где 1з - ток в цепи подземное сооружение связи -.пятый вспомогательный измерительный электрод,
и удельного сопротивления Земли по формуле
5
/34 - Л a (Rnepl RiieP4l),
LJ22
Где Rnep41 -т- , 3
затем измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом и разность потенциалов между подзем- ным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом и определяют пятое значение переходного сопротивления по формуле
Ui
RnepS:
з
и удельное сопротивление Земли по формуле
Р5 8 Л a (RnepS RnepSl),
где Rnep51
Mil
з
и определяют значение переходного сопротивления подземного сооружения связи по формуле
Rnep - Rnepl +
PA
Схема осуществления данного способа зображена на чертеже.
Для реализации данного способа неободимы генератор 1, первый и второй индиаторы 2, измерительный электрод 3 и пять спомогательных измерительных электро- ов 4-8, расположенных на одной линии перпендикулярно подземному сооружению 9, причем электроды 4, 3, 6, 8 расположены с одной стороны подземного сооружения при расстоянии а между двумя соседними электродами и подземным сооружением 9 и соседним электродом 4, а электроды 5 и 7 - с другой стороны подземного сооружения, также на расстоянии а между двумя соседними электродами и подземным сооружением 9 связи и соседним электродом 5,
Способ реализуется следующим образом, Сначала измеряют ток в цепи подземное сооружение 9 связи - измерительный электрод 3 с помощью генератора 1. совмещенного с индикатором, и разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и первым вспомогательным измерительным электродом 4 с помощью первого индикатора 2 и измеряют вторым индикатором 2 разность потенциалов между подзем- ным сооружением 9 связи и вторым вспомогательным измерительным электродом 5, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения 9 связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода 3 на одной линии с ним перпендикулярно трассе подземного
5
сооружения связи и определяют первое значение переходного сопротивления по формуле
R -Ul
Knepl -j-
где Ui - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и первым вспомогательным измерительным электродом, И - ток генератора 1 в цепи подземное сооружение 9 связи - измерительный электрод 3, и значение удельного сопротивления Земли по формуле
р 3 Я a (Rnepl - Rnepl 1),
0
5
0
5
0
5
0
5
где Rnepl 1 ;
U11 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и вторым вспомогательным измерительным электродом 5,
затем измеряют ток генератора 1 между подземным сооружением 9 связи и третьим вспомогательным измерительным электродом 6, расположенным на расстоянии 4а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода 3 на одной лмнии с другими вспомогательными измерительными электродами, измеряют первым индикатором 2 разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и измерительным электродом 3, а вторым индикатором 2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом 7, расположенным на расстоянии 2а от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода 3 на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, определяют второе значение переходного сопротивления по формуле
Rnep2 --- 12
где 1)2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и измерительным электродом 3;
Is ток в цепи подземное сооружение 9 связи - третий вспомогательный измерительный электрод 6
и удельное сопротивление Земли по формуле
pi 6 П a (Rnep2 - Rnep22),
где Rnep22 -т- : 2
U2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и четвертым
вспомогательным измерительным электродом 7,
затем первым индикатором 2 измеряют разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и первым вспомогательным измерительным электродом 4, а вторым индикатором 2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и вторым вспомогательным измерительным электродом 5, и определяют третье значение переходного сопротивления по формуле
Rnep3 -г-,
и значение удельного сопротивления Земли по формуле
PZ 15 Л В (НперЗ - Rnep3l) Rnep31 -j- .
затем измеряют ток генератора 1 между подземным сооружением 9 связи и пятым вспомогательным измерительным электродом 8, расположенным на расстоянии За от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода 3 на одной линии с другими вспомогательными электродами, и первым индикатором 2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и измерительным электродом 3, а вторым индикатором 2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом 7, и определяют четвертое значение переходного сопротивления по формуле
Rnep4 -j-
где з - ток в цепи подземное сооружение 9 связи - пятый вспомогательный измерительный электрод 8,
и удельного сопротивления Земли по формуле
/СИ j Л a (Rnep4 - Rnep4l),
1)22
где Rnep41 -р-, 3
затем измеряют первым индикатором 2 разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и первым вспомогательным измерительным электродом 4, а вторым индикатором 2 - разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и вторым вспомогательным измерительным электродом 5, и определяют пятое значение переходного сопротивления по формуле
R
перП
Uj з
и удельное сопротивление Земли по форму- ле
Р5 8 Ж a (RnepS - RnepSl).
где RnepSi -j-,
и определяют значение переходного сопротивления подземного сооружения связи по
формуле
Rnep Rnep +
Rnep4 Rnep2
P«
Pi
f)5
Пример реализации способа. В этом случае могут быть испальзованы известные генераторы и индикаторы, совмещенные в одной установке, например ИКС-1 (измеритель кажущихся сопротивлений), применяемый в геофизике для измерения удельного сопротивления Земли, и известные электроды заземления в виде уголков или труб, забиваемых в грунт.
В результате применения этого способа повышается точность измерений переходных сопротивлений при малых расстояниях между испытуемым и вспомогательными электродами.
5
0
5
0
5
Формула изобретения Способ измерения переходного сопротивления подземных сооружений в установках связи, заключающийся в том, что измеряют ток между подземным сооружением связи и измерительным электродом, расположенным на линии, перпендикулярной трассе подземного сооружения связи на расстоянии 2а от него, а - любое целое число, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода на одной линии с ним, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода на одной лгнпи с ним и перпендикулярно трассе пол,г- того сооружения связи, и определяют t г 1 ч яначение переходного сопротивления ле
Ui
Г
Rnepl
где Ui - разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом;
И - ток в цепи подземного сооружения связи - измерительный электрод, и значение удельного сопротивления земли по формуле
р - 3 ЛГ a (Rnepl - Rnepl 1),
где Rnepl 1 -ур
Un - разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, затем измеряют ток между подземным сооружением связи и третьим вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии 4а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом и разность потенциалов между подземным сооружением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии 2а от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, определяют второе значение переходного сопротивления по формуле
U2
Ґ
Rnep2
где Uz - разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом;
2 - ток в цепи подземного сооружения связи - третий вспомогательный измерительный электрод,
и удельного сопротивления земли по формуле
/92 6 Я a (Rnep2 - Rnep22), Uo
гдеРпераа -т-, U22-разность потенциалов
между подземным сооружением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом и разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом и определяют третье значение переходного сопротивления по формуле
R о- U1 КперЗ - -j- ,
и значение удельного сопротивления земли по формуле
15
РЗ 15 ЗТа (Rnep3 Rnep3l), Rnep31
Ми
12
измеряют ток между подземным сооружением связи и пятым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии За от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода на одной линии с другими вспомогателъ- ными измерительными электродами, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом, разность потенциалов между подземным сооружением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом и определяют значение переходного сопротивления по формуле
Rnep4 -
U2 13
где 1з - ток в цепи подземное сооружение связи - пятый вспомогательный измерительный электрод, и удельного сопротивления земли по формуле
5
/94 - - П a (Rnep4 - Rnep4l).
где Rnep41 -,
измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом, разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, определяют пятое значение переходного сопротивления по формуле
R C-U1 Кперб -j-
удельное сопротивление по формуле
yOs 8 я: a (RnepS - RnepSl), где Rnep51 -p-,
и значение переходного сопротивления подземного сооружения связи по формуле
Rnep - Rnepi +
( Rnep2 PU /34p2
Использование: техника проводной связи. Сущность изобретения: с целью повышения точности измерений в данном способе дополнительно измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым - пятым вспомогательными измерительным электродами, расположенными на определенном расстоянии от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода, на одной линии с ним, перпендикулярно трассе подземного сооружения связи, а переходное сопротивление подземных сооружений в установках связи определяют по формуле на основании полученных результатов измерений тока, разности потенциалов и значений удельного сопротивления Земли.
| Михайлов М.И., Соколов С.А | |||
| Заземляющие устройства в установках электросвязи | |||
| М.: Связь, 1971, с | |||
| Индукционная катушка | 1920 |
|
SU187A1 |
