直流接地探測儀

工作原理

直流接地探測儀的工作原理是在接地母線與大地之間施加一個微小的特殊信號（該信號對保護、自動裝置沒有影響），其電流沿著接地點方向流動。用連線在手持器上的鉗子，朝接地電流方向查找，當接地電流突然消失的地方為接地點鄰近點。如在支路1上探測，沒有接地電流，或顯示電阻很高，表示該支路沒有接地。在支路2上探測，有較大的接地電流，或顯示電阻較低，表示該支路接地。在d點有接地信號，在e點沒有接地信號，表示接地點在d點。在整個查找過程中不需要斷電，從而實現了安全、快速查找。

設計背景

在電力系統運行維護過程中，直流系統接地故障的查找與處理常常令檢修人員無從下手而備感困難，有時要耗費一天甚至幾天的精力。直流接地大都發生在雷雨季節，一方面一次設備有可能發生故障，需要跳閘，一般不允許斷電源；另一方面，又擔心再發生直流接地，造成2點或2點以上接地，導致保護誤動或拒動。因而要求在不停電的情況下，快速找到接地故障點並加以排除。

一般跳閘線圈和出口中間繼電器等均接有負電，當出現直流正極接地時，有可能造成繼電保護裝置誤動作。如果這些迴路同時發生另一點接地或絕緣不良的情況，也會造成繼電保護裝置誤動作，甚至造成斷路器誤跳閘。此外，由於直流系統的兩點接地，還可能造成分、合閘迴路短路，可能燒壞繼電器的觸點，在設備發生故障時造成越級跳閘，使事故範圍擴大。

結構組成

手持探測器可分為信號發生部分和支路探測部分，硬體由電源模組、信號調理模組、AD轉換模組、LCD顯示模組、IrDA通信模組和語音提示模組組成。其硬體結構圖見圖2所示。

信號發生部分

信號發生部分是將直流系統電壓通過分壓後進入AD採集，採集的信號經過光耦隔離後傳至單片機，單片機分析電壓信號後計算接地電阻大小，判斷是否接地，如果接地則通過繼電器選擇平衡電阻的大小，並將交替將平衡電阻接到直流系統的電源正、負和地之間。該部分的難點在於如何確定輸出平衡電阻的大小，因為輸出的平衡電阻過大即導入到直流系統的接地電阻過大，這將引起直流系統的不穩定；輸出的平衡電阻過小，則探測器部分檢測到的信號太小，不足夠做出判斷。一般經驗取值是探測器檢測部分檢測到的電流平均波動不能超過2mA。