Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли

Авторы патента:

G01R27/08 - путем одновременного измерения тока и напряжения

Владельцы патента RU 2334991:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет (RU)

Изобретение относится к энергетике, в частности к строительству воздушных линий электропередачи. Предлагаемое устройство позволяет измерять удельное сопротивление земли непосредственно в котлованах, подготовленных для установки опор. Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли содержит токовые измерительные электроды, подключаемые проводниками к выводным контактам, и стойку для электродов. Устройство снабжено платформой, установленной над котлованом для опоры. На платформе с нижней стороны жестко крепится стойка, опущенная в котлован по его центральной оси. Устройство имеет горизонтальные диэлектрические направляющие для электродов, упоры и опорную планку. Электроды и упоры размещены в направляющих с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и снабжены буферными пружинами. Электроды и упоры соединены шарнирно с рычагами, закрепленными на подвижной полой штанге, размещенной в стойке. Упоры присоединены к вертикальной упорной планке. Электрические провода, присоединенные к электродам, выведены через полую штангу и подсоединены к зажимам измерительных приборов. Изобретение обеспечивает снижение затрат на измерения и повышение точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, и в частности к строительству воздушных линий электропередачи.

Известно устройство для измерения удельного сопротивления грунта по а.с. SU №1312495, кл. G01R 27/20, опубликованное 23.05.1987, Бюл. №19, содержащее штыревые вертикальные зонды-электроды, размещенные коаксиально относительно центрального зонда-электрода, содержащего в средней части измерительную проводящую зону и симметрично по высоте расположенные, относительно этой зоны, две охранные зоны.

Недостатком устройства является то, что для измерения требуется погрузить в землю много вспомогательных боковых зондов-электродов, установка которых требует больших трудозатрат и увеличивает расход металла.

Известно устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли по патенту RU №2284531, кл. G01R 27/08, опубликованное 27.09.2006, Бюл. №27 (принято за прототип). Устройство содержит токовые измерительные электроды, подключаемые самостоятельными проводниками к выводным контактам, и стойку для закрепления электрода.

Недостатком устройства является необходимость погружения его в землю при подготовке образца земли к измерениям, что вызывает значительные трудности при измерениях на глубинах, соизмеримых с глубиной котлованов для установки опор линий электропередачи.

Техническим решением задачи является снижение материальных и финансовых затрат на измерения, повышение точности измерений удельного сопротивления земли.

Для решения поставленной задачи устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли, содержащее токовые измерительные электроды, подключаемые проводниками к выводным контактам, и стойку для электродов, снабжено платформой, установленной над котлованом для опоры, на которой с нижней стороны жестко крепится стойка, опущенная в котлован по его центральной оси, и имеет горизонтальные диэлектрические направляющие для электродов, упоры и упорную планку, причем электроды и упоры размещены в направляющих с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, снабжены буферными пружинами и соединены шарнирно с рычагами, закрепленными на подвижной полой штанге, помещенной в стойке, причем к электродам присоединены электрические провода, выведенные через полую штангу к зажимам измерительных приборов, а упоры присоединены к вертикальной упорной планке.

Новизна устройства заключается в том, что оно устанавливается на пробуренный в земле котлован для опоры, оснащено опускаемой в котлован стойкой с направляющими для электродов и позволяет погружать их в стенки котлована. При этом измерение удельного сопротивления земли производится в ее вертикальном разрезе, или послойно, до установки опоры в котлован. Устройство позволяет отказаться от традиционных способов измерения на поверхности земли, или от бурения земли для получения образца, дает возможность измерять удельное сопротивление с учетом всех местных особенностей и рельефа земли, оперативно учесть его при монтаже заземляющего устройства опоры.

На чертеже в состоянии, опущенном в котлован, изображено устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи.

Устройство содержит опорную платформу 1, установленную над котлованом 2, на которой жестко, со стороны обращенной в котлован, закреплена стойка 3 с направляющими 4, выполненными из диэлектрического материала, и имеет регулировочные коробки 5. В стойке 3 размещена пустотелая подвижная штанга 6 с рукоятками 7. На направляющих 4 установлены измерительные электроды 8 и упоры 9, соединенные с упорной планкой 10. Электроды 8 и упоры 9 с помощью шарниров 11 и толкателей (рычагов) 12 соединены со штангой 6 и снабжены буферными пружинами 13. К электродам 8 присоединены гибкие измерительные электрические провода 14, выведенные через пустотелую штангу 6 на поверхность и снабженные зажимами 15 для подключения к измерительным приборам (не показаны).

Устройство для измерения удельного сопротивления земли работает следующим образом.

На пикете, обозначающем точное расположение опоры на местности, бурят котлован 2 на указанную в проекте глубину. Устройство готовят к измерениям, длину стойки 3 с помощью регулировочных коробок 5 устанавливают на глубину котлована. Штангу 6 с помощью рукояток 7 поднимают вверх, при этом через шарнирное соединение 11 и толкатели (рычаги) 12 измерительные электроды 8 и упоры 9, расположенные на направляющих 4, устанавливаются в исходное для работы положение.

Сразу же после бурения и зачистки котлована 2 от осыпавшейся земли платформу 1 со стойкой 3 устанавливают над котлованом и штангу 6 с помощью рукояток 7 опускают вниз. Через шарнирные соединения 11 и толкатели (рычаги) 12 усилие передается на буферные пружины 13, а через них на подвижные измерительные электроды 8 и упоры 9, расположенные с возможностью перемещения на диэлектрических направляющих 4, при этом электроды 8 погружаются в землю на стенках котлована 2, а упоры 9 прижимают упорную планку 10 к диаметрально противоположной стенке котлована 2. В силу различной плотности слоев земли в котловане электроды 8 могут погружаться в землю на разную глубину, а упорная планка 10 прижиматься с перекосами, в таких случаях неравномерные усилия воспринимают буферные пружины 13, компенсируя неравномерность перемещения. К электродам 8 присоединены измерительные провода 14, они выведены за пределы котлована 2 и с помощью зажимов 15 подключаются к измерительным приборам.

По результатам измерений определяют фактическое удельное сопротивление и коэффициент сезонных изменений земли для каждой отдельной опоры.

Положительный эффект предлагаемого устройства заключается в следующем:

- снижаются трудовые и материальные затраты на измерение удельного сопротивления земли;

- повышается точность измерений удельного сопротивления земли;

- созданы условия и возможности выбора конструкции и размеров заземляющего устройства опоры непосредственно в полевых условиях на месте работы;

- снижаются случаи перерасхода труда и материалов на монтаже заземляющих устройств, а также случаев превышения сопротивления заземляющих устройств требований государственных норм.

Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли, содержащее токовые измерительные электроды, подключаемые проводниками к выводным контактам и стойку для электродов, отличающееся тем, что оно снабжено платформой, установленной над котлованом для опоры, на которой с нижней стороны жестко крепится стойка, опущенная в котлован по его центральной оси, и имеет горизонтальные диэлектрические направляющие для электродов, упоры и упорную планку, причем электроды и упоры размещены в направляющих, с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, снабжены буферными пружинами и соединены шарнирно с рычагами, закрепленными на подвижной полой штанге, помещенной в стойке, причем к электродам присоединены электрические провода, выведенные через полую штангу к зажимам измерительных приборов, а упоры присоединены к вертикальной упорной планке.

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при функциональном контроле и диагностировании линейного токоограничивающего реактора/резистора на основе его модели.

Устройство для измерения входного импенданса антенного согласующего устройства // 2312367

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к антенно-фидерным устройствам ДКМВ диапазона. .

Способ определения текущих параметров электрического режима линии электропередачи для построения ее г-образной адаптивной модели // 2289823

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при управлении линией электропередачи (ЛЭП), на основе ее Г-образной адаптивной модели, перестраиваемой по текущей информации о параметрах электрического режима ЛЭП.

Способ измерения удельного электрического сопротивления земли // 2284532

Изобретение относится к энергетике, к строительству линии электропередачи и трансформаторных подстанций. .

Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли // 2284531

Изобретение относится к энергетике и, в частности, к предпроектным изысканиям при строительстве объектов электроэнергетики, линий электропередачи. .

Способ определения характеристик нелинейных устройств // 2265859

Устройство для измерения под рабочим напряжением омических проводимостей изоляции отдельных фаз и всей сети в электроустановках напряжением выше 1000 в // 2210083

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам для измерения и контроля электрических величин. .

Измеритель малых сопротивлений // 2173858

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для послеоперационного контроля качества электроконтактной сварки, контроля качества разборных электрических контактов в многоамперных токопроводах и в других случаях, когда требуется измерение малых величин сопротивлений.

Способ контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью и устройство для его осуществления // 2092862

Устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей, находящихся под током // 2084906

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения омического сопротивления различных электрических цепей, находящихся под действием изменяющегося по величине постоянного или выпрямленного тока, например, при измерении омического сопротивления (а по нему и качества) карбид-кремниевых нагревателей при заданной (эталонной) температуре.

Способ измерения удельного электрического сопротивления земли по д.а. ирха (варианты) // 2340911

Изобретение относится к энергетике и, в частности, к строительству линий электропередачи, трансформаторных подстанций и других объектов

Способ формирования сравниваемых компаратором электрических величин во времяимпульсном устройстве защиты и автоматики с функцией определения сопротивления защищаемого объекта // 2358269

Изобретение относится к области электротехники, а именно к аналоговому измерительному устройству защиты и автоматики, например омметру защиты, обладающему функцией определения сопротивления защищаемого объекта системы электроснабжения промышленной частоты f: линии электропередачи, блока трансформатор-линия электропередачи, генератора, двигателя и других объектов

Устройство для измерения активного сопротивления обмоток электротехнического оборудования // 2480774

Изобретение относится к области электротехнических измерений, в частности к измерениям активного сопротивления обмоток различного электротехнического оборудования

Устройство для измерения удельной электропроводности пластичного вещества // 2498283

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам определения электрических свойств материалов, и может быть использовано для создания веществ, обладающих требуемыми зависимостями удельной электропроводности от давления, которые применяются, например, при оценке изменения во времени горного давления в породных массивах. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность определения зависимости удельной электропроводности пластичного вещества. Технический результат достигается за счет возможности определения зависимости удельной электропроводности пластичного вещества от давления. Устройство включает диэлектрическую трубку, в один конец которой вставлена первая металлическая втулка с внутренней резьбой, в нее вкручен винт, а во второй ее конец вставлена вторая металлическая втулка с установленным на ней датчиком давления, подключенным кабелем к регистратору давления. Электродами являются первая и вторая металлические втулки, подключенные проводниками тока к регистратору сопротивления. Диэлектрическая трубка герметизирована. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ измерения вольт-амперной и вольт-фарадной характеристик (варианты) // 2498326

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для измерения вольт-амперных (ВАХ) и вольт-фарадных (ВФХ) характеристик двухполюсников. Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - создание способа, позволяющего одновременно измерять ВАХ и ВФХ двухполюсника по результатам регистрации тока через двухполюсник и напряжения на двухполюснике в дискретные моменты времени в условиях продолжающегося заряда-разряда емкости двухполюсника. Технический результат достигается благодаря тому, что на двухполюсник воздействуют тестовым видеоимпульсом напряжения, регистрируют значения тока через двухполюсник ij и напряжения на двухполюснике uj в дискретные моменты времени tj, рассчитывают значения производной по времени напряжения на двухполюснике в моменты времени tj, по результатам интерполяции таблично заданных функций получают зависимости токов через двухполюсник ir(u) и if(u) от напряжения на двухполюснике соответственно на фронте и спаде видеоимпульса, а также зависимости производных по времени напряжения на двухполюснике и от напряжения на двухполюснике соответственно на фронте и спаде видеоимпульса, причем аргументом таблично заданных функций считают зарегистрированные напряжения на двухполюснике uj на фронте видеоимпульса для функций ir(u) и и зарегистрированные напряжения на двухполюснике и, на спаде видеоимпульса для функций if(u) и , а значениями таблично заданных функций считают зарегистрированные значения тока через двухполюсник ij на фронте видеоимпульса для функции ir(u), зарегистрированные значения тока через двухполюсник на спаде видеоимпульса для функции , рассчитанные значения производной по времени напряжения на двухполюснике на фронте видеоимпульса для функции и рассчитанные значения производной по времени напряжения на двухполюснике на спаде видеоимпульса для функции , отыскивают ВАХ iIV(u) по формуле и ВФХ C(u) по формуле или . Во втором варианте предлагаемого способа ВФХ отыскивают но формуле . 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ определения электродинамической силы тока при переменном напряжении и сопротивлении цепи // 2511648

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в горных выработках для обеспечения электробезопасных условий труда, предотвращения взрывов газа, рудничных пожаров и связанных с ними последствий. Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения электродинамической (ЭД) силы тока, повышении достоверности величины подаваемого тока и улучшении технико-экономических показателей работы горных предприятий. Для этого выбирают объект использования, монтируют в нем цепь, подают в нее ток. Измеряют заданные значения напряжения, силы тока, температуры, сопротивления цепи и определяют возможные предельные отклонения от их заданных значений. При наличии отклонений устанавливают устройствами изменения напряжения и сопротивления соответствующие их значения, одновременно замеряют напряжение, силу тока, сопротивление, температуру, время в течение всего периода измерений. Строят комплексный график зависимости ЭД силы тока от одновременного изменения напряжения и сопротивления, т.е. вольт-омо-амперную характеристику цепи (ВОАх). Определяют на участках ВОАх вид условия зависимости силы тока от напряжения и сопротивления - положительная зависимость от напряжения и отрицательная от сопротивления или - отрицательная от напряжения и положительная от сопротивления. После этого одновременно измеряют величины напряжения, сопротивления и определяют при каждом условии и для каждого участка показатели режимов их изменения и начальное значение ЭД силы тока. 3атем учитывают условие первое, второе соотношения показателей режимов изменения напряжения и сопротивления цепи и определяют ЭД силу тока в цепи при переменном напряжении, переменном сопротивлении и разных режимах их изменения для каждого участка ВОАх по математическим формулам. Вслед за этим измеряют приращение ЭД силы по каждому участку ВОАх, суммируют приращения и определяют полную ЭД силу тока цепи в течение всего периода измерений. 1 ил.

Способ измерения сопротивления постоянному току обмоток электротехнического оборудования // 2531850

Изобретение относится к области электрических измерений сопротивлений в активно-индуктивных цепях. Способ заключается в том, что через последовательно соединенные обмотку и эталонный резистор пропускают постоянный стабилизированный ток, величину которого рассчитывают на основе предварительного измерения сопротивления обмотки. Измеряют падения напряжений на обмотке и эталонном резисторе и вычисляют их отношение, на основе которого получают искомое сопротивление обмотки. Причем во время нарастания тока в обмотке до рассчитанного тока максимально увеличивают напряжение питания стабилизатора тока, а после установления тока равным рассчитанному уменьшают это напряжение. При этом к моменту равенства тока в обмотке рассчитанному току устанавливают скорость изменения тока во много раз меньшей скорости перед этим моментом. Технический результат заключается в уменьшении времени измерения сопротивления. 5 ил.

Способ определения электрического параметра, характеризующего состояние подэлектродного пространства трехфазной трехэлектродной руднотермической печи // 2550739

Изобретение относится к электротермии. В способе определения электрического параметра, характеризующего состояние подэлектродного пространства трехфазной трехэлектродной руднотермической печи, в качестве электрического параметра определяют собственный разностно-потенциальный коэффициент ванны на участках «электрод-подина» для каждого из электродов, для чего последовательно к каждому электроду подключают управляемый источник питания измеряющей частоты, отличной от рабочей частоты источника питания печи, к выводу подины печи и нулевому выводу вторичных обмоток печного трансформатора подключают фильтр, прозрачный для тока измеряющей частоты и непрозрачный для тока рабочей частоты, оставляют неизменными амплитуду и фазу ЭДС источника питания измеряющей частоты электрода, для которого определяют собственный РПК ванны, изменяют амплитуды и фазы ЭДС источников измеряющей частоты двух других электродов так, чтобы сумма действующих значений токов измеряющей частоты в них была равна нулю, измеряют ток в этом электроде, активную мощность, выделяющуюся на участке «электрод-подина» на измеряющей частоте, и вычисляют собственный разностно-потенциальный коэффициент участка ванны «электрод-подина» для этого электрода по определенной формуле. Изобретение обеспечивает упрощение процесса определения электрических параметров. 3 ил.

Способ идентификации параметров линии электропередачи, питающей экскаватор // 2556281

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах электроснабжения горных машин. Способ идентификации параметров линии электропередачи, питающей экскаватор, основан на регистрации массивов мгновенных значений токов и напряжений на приемном конце линии и вычислении действующих значений тока и напряжения путем усреднения за период напряжения питающей сети и сдвига фаз между током и напряжением. При этом дополнительно в течение цикла экскавации измеряют напряжение U1 и угол φ1 сдвига фаз между током и напряжением при максимальном значении тока I1 и в режиме потребления, напряжение U2 и угол φ2 сдвига фаз между током и напряжением при максимальном значении тока I2 в режиме рекуперации и напряжение U0 при значении тока I0≈0 при переходе экскаватора из режима потребления в режим рекуперации электрической энергии (или наоборот) и вычисляют активное r и индуктивное х сопротивления линии путем численного решения системы уравнений: Технический результат заключается в упрощении технической реализации процедуры идентификации параметров линии электропередачи, питающей экскаватор. 3 ил.