[发明专利]变电站接地装置的阴极保护测试桩

说明书

技术领域

本发明属于金属腐蚀与防护技术领域，涉及一种适用于变电站接地装置的阴极保护测试桩，用于变电站接地装置阴极保护效果的监测与评估。

背景技术

变电站接地装置具有“工作接地”、“防雷接地”、“保护接地”三大主要作用，是变电站以及电网系统安全运行的重要屏障。随着变电站容量的增加和电压等级的提高，对接地装置的安全稳定性要求也就越来越高。变电站接地装置的腐蚀可能造成电力设备“失地”的发生，使一次设备损坏，严重时还可能造成变电站停止运行，甚至会破坏整个电网系统稳定。

阴极保护防腐蚀技术是一种可以有效防止金属腐蚀的电化学方法，其原理是使金属发生阴极极化，使金属进入稳定状态或钝化状态，从而停止或延缓腐蚀的发生。对变电站接地装置实施阴极保护可以有效地防止其发生腐蚀，而对其施加阴极保护后保护效果的优劣是需要密切关注的问题。高压变电站在工作时，由于三项负载不均衡，一直有交流电流通过接地装置泄入大地，交流电流的存在会对阴极保护腐蚀电位的测定产生巨大影响；另外传统阴极保护腐蚀电位的测定需要到现场逐点测量，效率低，成本高，且不具有连续性和时效性。

发明内容

针对上述变电站接地装置阴极保护电位测量中存在的问题，本发明提供一种适用于变电站接地装置的阴极保护测试桩，能够排除交流杂散电流对电位测定的干扰，且能够连续地，实时地将测得的阴极保护电位通过无线方式进行发射，方便用户对阴极保护效果进行整体掌控与监测。

为实现上述目的所采用以下技术方案：一种变电站接地装置的阴极保护测试桩，它包括电源组件，其特征是，它还包括桩体、测试管理组件、电位测量组件、无线信号收发组件和电源组件，所述测试管理组件、电位测量组件、无线信号收发组件、电源组件通过在桩体内置的卡槽固定在桩体内，所述测试管理组件包括单片机，单片机分别与电位测量组件、无线信号收发组件、电源组件电连接；所述电位测量组件包括工频信号隔离电路和模数转换器，工频信号隔离电路输入电位信号，工频信号隔离电路输出端与模数转换器输入端电连接，模数转换器输出端与测试管理组件的单片机电连接；所述无线信号收发组件包括：发射模块与接收模块信号连接，发射模块通过串口与测试管理组件的单片机电连接。

所述桩体为塑料桩体。

所述测试管理组件的单片机采用型号为AT89C2051的单片机。 

所述电位测量组件的工频信号隔离电路包括电容C23～26、电感L5～6、放电管G电连接。

所述电位测量组件的模数转换器采用型号为AD7705模数转换芯片，AD7705模数转换芯片与晶体振荡器Y1和去耦电容C22电连接。

所述无线信号收发组件的发射模块包括第一晶振SAW，电阻R1，电容C4，电感L1、L2，三极管Q1、Q2和发射天线ANT电连接。

所述无线信号收发组件的接收模块包括型号为3310A的芯片，第二晶振SAW，电阻R2～R7，电容C5～20，电感L3，三极管Q3和接收天线ANT连接连接。

本发明的变电站接地装置的阴极保护测试桩的桩体为塑料桩体，具有低成本，耐腐蚀，电绝缘，对无线信号不产生阻隔与屏蔽的特点；电位测量组件可滤去交流电信号对腐蚀电位信号的干扰，保证测量精度；无线信号收发组件可抗复杂电磁环境的干扰，准确的收发无线信号；可以连续地、实时地传输电位信号，方便用户对阴极保护效果进行整体的把握与监测。

附图说明

图1是变电站接地装置的阴极保护测试桩结构示意图。

图2是变电站接地装置的阴极保护测试桩电路原理方框图。

图3是图2中测试管理组件的电路原理图。

图4为图2中电位测量组件的工频信号隔离电路原理图。

图5为图2中电位测量组件的模数转换器电路原理图。

图6为图2中无线信号收发组件的发射模块电路原理图。

图7为图2中无线信号收发组件的接收模块电路原理图。

图8为图2中电源组件的电压调节模块电路原理图。

    图中：1桩体，2测试管理组件，3电位测量组件，4无线信号收发组件，5电源组件，6单片机，7工频信号隔离电路，8模数转换器，9发射模块，10电压调节模块，11电池,12接收模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述。