Способ измерения переходного сопротивления подземных сооружений в установках связи

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 (Л

О

«4

R5 = — (R35 + R56 R63)

2

ВЗ = — (R35+ R63 — R56)

2

Й6 = — (R65 + R36 R35)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866753/09 (22) 12.07.90 (46) 07.11.92; Бюл. N. 41 (71) Московский институт связи (72) Э.Л.Портнов (56) Михайлов М.И., Соколов С.А. Заземляющие устройства в установках электросвязи. . М,: Связь, 1971, с.187 —.190, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ В УСТАНОВКАХ СВЯЗИ (57) Использование: техника проводной связи. Сущность изобретения: с целью повышения точности измерений в данном способе

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, M.

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

U ! пары электродов (3 и 5, 5 и 6, 6 и 3), между

„„Я „„1774507 А1 дополнительно измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым — пятым вспомогательными измерительным электродами, расположенными иа 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.

- которыми включен генератор. В результате получают где измеренное значение Ras =

Uas .

lac

Uas — напряжение между двумя электродами;

isa ток между двумя электродами.

Генератор и индикатор включают между каждой парой электродов.

Недостатки:

1. Малая точность измерений при различных значениях удельного сопротивления

Земли.

1774507

U» ав ав

2. Сопротивления электродов должны 2. Большое число измерений. о змеримы по величине. быть соизмеримы по величи 3. Недостаточная точность при изменеИзвестен способ, описанный в журнале нии удельного сопротивления земли, Electric review в статье Hymers 6/. Star-delta Наиболее близок к предлагаемому cnomethod of earth electrode measurement, 5 соб измерений сопротивлений заземлений а методе трех электродов (Михайлов М.И., Для реализации способа необходимы Соколов С.А. Заземляющие устройства в усгенератор; индикатор, три вспомогатель- тановках электросвязи, M.: Связь, 9

1971 ных электрода и испытуемый электрод. с.187-190).

При этом используют схему двух электро- 10 Способ измерения переходного сопродов; v.е, генератор и индикатор включают тивления подземных сооружений в установмежду каждыми двумя электродами. ках связи заключается а том, что измеряют

Вспомогательные электроды располага- ток между подземным сооружением связи . ются на одинаковом расстоянии от испы- и измерительным электродом, расположентуемого электрода, При этом линии, 15 ным на линии, перпендикулярной трассе соединяющие центр испытуемого anew- подземного сооружения связи, на расстоярода с каждым вспомогательным элект- нии 2а ат него, где а — любое целое число, родом, находятся под углом 120 друг к измеряют разность потенциалов между другу. р гу, Проводят шесть измерений по ме- подземным сооружением связи и первым тоду двух электродов в любой последова- 20 вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии а от подземного сооружения связи со стороны

В результате измерений получают измерительного электрода, на одной линии шесть измеренных значений: с ним, 25 В этом способе необходимы генератор, индикатор, вспомогательный электрод, измерительный электрод, испытуемый электрод (подземное сооружение связи). где ив — напряжение между двумя электро- Генератор. включают между испытуедами; 30 мым электродом и крайним измерительным

I» — ток в цепи через два электрода. электродом, который является токовым, а

Каждое из четырех сопротивлений мо- индикатор-междуиспытуемым электродом жет быть легко оп еделено: б ь легко определено: и вспомогательным электродом, расположенным посередине между испытуемым и

1 R43 + R + Rs5 35 измерительным электродами.

R5 = ((Rs5+ R55+ 54) 2 )

3. При включении генератора на поверх- .. ности Земли создается падение напряжеи R5 = (R54+ R5s 43) = — 2 (R54+ R56 R54)= н и я кото рое фи кси ру ют с помощью

1 индикатора. Отношение напряжения к вели— (R5s + R55 Взб)

2 40, чине тока и дает искомую величину сопротивления заземления или переходного (R53+ R53 R55) = (5з+ з4 R54) = сопротивления протяженного сооружения.

2 2

= — (Я5з+ Rw Rw)

1 Этот способ обладает рядом недостат2 ков:

1 1 45 1. Необходимо разносить токовый и по("55 з з5) (5 "4 54) тенциальный электроды на значительное

2 2

1 расстояние. (айвз+ Rw Rw)

2 2. Требуется получить необходимые условия заземления токового электрода для 4 = (®54+ R34 R5 ) = (4 4 R55) = 50 измерения сопротивления заземления.

2 2

1 3. Низкая точность полученных резуль(Rs + "54 вз) татов при изменении удельного сопротивле2 ния земли, Наибольшей точности в этой схеме Цель изобретения — повышение точноможно достигнуть в определении сопротив- 55 сти измерений. ления. В способе, заключающемся в том, что измеряют ток между подземным сооруже1, Сложная схема расположения элект- нием связи и измерительным электродом, расположенным на линии, перпендикулярной трассе подземного сооружения связи, 1774507 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

01

Rnep1 =1 !

1 где U1 — разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом;

I1 — ток в цепи подземного сооружения связи — измерительный электрод, и значение удельного сопротивления Земли по формуле

P1 = 3 Л а (Rnep1 Япер11)

011 ° гДЕ йпер11 !

О11 — разность потенциалов между под. земным 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 измерите!1ьного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, определяют второе значение переходного сопротивления по формуле

02

Rnep2 > !

2 где 02 — разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом; !

2 — ток в цепи подземного сооружения

5 связи — третий вспомогательный измерительный электрод и удельного сопротивления Земли по формуле

P2 = 6 Ха (Rnep2 Rnep22)

022

ГДЕ Rnep22 = !

022 — разность потенциалов между подземным сооружением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом, затем измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным

20 электродом и разность потенциалов меж- ду подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом и определяют третье значение переходного сопротивления по формуле

25 01

Йперз = !

2 и значение удельного сопротивления Земли по формуле

P3 = 15 а (Йперз Rnep31) Rnep31 = >

011 .!2 затем измеряют ток между подземным сооружением связи и пятым вспомогательным

35 измерительным электродом, расположенным на расстоянии За от подземног0 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

Rnep4 = — >!

3 где !3 — ток в цепи подземное сооружение связи — пятый вспомогательный измерительный электрод, и удельного сопротивления Земли по формуле

p4 — Г а (Rnep4 ее р41), 2

022

ГДЕ Rnep41 = !

1774507

10

Rnep = Rnep1 +

50 затем измеряют разность потенциалов между подземным соору>кением связи и первым вспомогательным измерительным электродом и разность потенциалов между подземн ым сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом и определяют пятое значение переходного сопротивления по формуле

U1

Rnep5

1з и удельное сопротивление Земли по формуле

Р5 = 8 Л а (Rnep5 Rnep51)i

U11

ГДЕ Rnep51 =

13 и определяют значение переходного сопротивления подземного сооружения связи по формуле

Rnep4 Рпер2 Вперз Rnep5

Р4 Р2 Р Р5

Схема осуществления данного способа изображена на чертеже, Для реализации данного способа необходимы генератор 1, первый и второй индикаторы 2, измерительный электрод 3 и пять вспомогательных измерительных электро..дов 4 — 8, располо>кенных 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 противополо>кной стороны от него относительно измерительного электрода 3 на одной линии с ним перпендикулярно трассе подземного

40 сооружения связи и определяют первое значение переходного сопротивления по формуле

U1

Rnep1 =>

1 где U1 — разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и первым вспомогательным измерительным электродом, I1 — ток генератора 1 в цепи подземное сооружение 9 связи — измерительный электрод 3, и значение удельного сопротивления

Земли по формуле

Р1 = 3 Л а (Впер1 Йпер11), U11, гДЕ йпер11 = 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, располо>кенным на расстоянии 4а от подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода 3 на одной линии 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 и2

Rnep2 =

12 где U2 — разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и измерительным электродом 3;

I2 — ток в цепи подземное сооружение 9 связи — третий вспомогательный. измерительный электрод 6 и удельное сопротивление Земли по формуле

Р2 =6 а (Rnep2 Rnep22)i

02 . где Rnep22 2

U2 — разность потенциалов между подземным сооружением 9 связи и четвертым

1774. 07

Rnep5 =—

10

U1 перз

15

30 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 и значение удельного сопротивления Земли по формуле

U11

РЗ = 15 Ла (Вперз пер31) Rnep31 =

1г 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

U2

Rnep4 3 где 13 — ток в цепи подземное сооружение 9 связи — пятый вспомогательный измерительный электрод 8, и удельного сопротивления Земли по формуле

P4 = — Л а (Rnep4 Rnep41).

1. 22 гДе Rnep41 =

13 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

55 и удельное сопротивление Земли по формуле ф5 = 8 Л а (Ипер5 Rnep51), U11 гДЕ Rnep51 =

13 и определяют значение переходного сопротивления подземного сооружения связи по формуле

Rnep = Rnep1 + пнр4 пер2 перЗ пер5

Р4 Р2 Р3 Р5

Пример реализации способа. В этом случае могут быть использованы 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.

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 относите ьно измерительного электрода на одной лt Hè11 с ним и перпендикулярно трассе по",3" .1 ого сооружения связи, и определяют::c-,": значе1774507

12 тельным электродом и разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом и определяют третье значение

5 переходнога сопротивления по формуле

Вперз = —, 13

10 и значение удельного сопротивления земли по формуле

011, 15 где Rnep11 =

11

011 — разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, затем измеряют ток между подземным соо- 20 ружением связи и третьим вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии 4а ат подземного сооружения связи со стороны измерительного электрода на одной линии с 25 другими вспомогательными измерительными электродами, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и измерительным электродом и разность потенциалов между подземным саару- З0 жением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии 2а от подземного сооружения связи с противоположной стороны от него относительно измерительного электрода на З5 одной линии с другими вспомогательными измерительными электродами, определяют второе значение переходного сопротивления по формуле

02 40

Rnep2 = —

1г

02, Rnep4 = —

13 где U2 — 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

01.

Rnep5 = —, 13 ние переходного сопротивления по формуле

U1

Rnep1

11 где 01 — разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измерительным электродом;

11 — ток в цепи подземного сооружения связи — измерительный электрод, и значение удельного сопротивления земли по формуле

Р1 =Зла (Rnep1 Rnep11) P2 = Бала (Rnep2 Rnep22), 02

ГДЕ Япергг- —, 022- РазНОСтЬ ПатЕНЦИЗЛОВ

12 между подземным сооружением связи и четвертым вспомогательным измерительным электродом, измеряют разность потенциалов между подземным сооружением связи и первым вспомогательным измериP3 = 15 Га (Вперз Rnep31)i Rnep31 =

011, 1г измеряют ток между подземным сооружением связи и пятым вспомогательным измерительным электродом, расположенным на расстоянии За от подземного сооружения связи са стороны измерительного электрода на одной линии с другими вспомогательными измерительными электродамй, измеряют разность потенциалов между подземным саару>кением связи и измерительным электродом, разность потенциалов между подземным сооружением связи и чегвертым вспомогательным измерительным электродом и определяют значение переходного сопротивления по формуле где 13 — ток в цепи подземное сооружение связи — пятый вспомогательный измерительный электрод, и удельного сопротивления земли по формуле

P4 = — 2Ж а (Rnep4 Rnep41)

022

ГДЕ Rnep41 =

13 измеряют разность потенциалов между подземным саару>кением связи и первым вспомогательным измерительным электродом, разность потенциалов между подземным сооружением связи и вторым вспомогательным измерительным электродом, определяют пятое значение переходного сопротивления по формуле удельное сопротивление по формуле

P5 -" 8 ка (Rnep5 Rnep51), 011

ГДЕ Rnep51 =

1774507

Составитель B.Îëåéíèêîâ

Техред М.Моргентал Корректор E. Папп

Редактор

Заказ 3936 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и значение переходного сопротивления подземного сооружения связи по формуле

Rnep = ппер1 + пе пер2

Р4 Р2

НперЗ ВперБ

Р3 Р5