GDCR2800系列接地电阻在线检测系统说明书.docx
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GDCR2800系列接地电阻在线检测系统说明书
GDCR-2800系列
接地电阻在线检测系统
产品操作手册
武汉国电西高电气有限公司
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在您初次使用该产品前,请您详细地阅读本使用说明书,将可帮助您熟练地使用本仪器。
我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品,如果您有不清楚之处,请与公司售后服务部联络,我们会尽快给您答复。
注意事项
●使用产品时,请按说明书规范操作
●未经允许,请勿开启仪器,这会影响产品的保修。
自行拆卸厂方概不负责。
●存放保管本仪器时,应注意环境温度和湿度,放在干燥通风的地方为宜,要防尘、防潮、防震、防酸碱及腐蚀气体。
●仪器运输时应避免雨水浸蚀,严防碰撞和坠落。
本手册内容如有更改,恕不通告。
没有武汉国电西高电气有限公司的书面许可,本手册任何部分都不许以任何(电子的或机械的)形式、方法或以任何目的而进行传播。
GDCR-2800系列接地电阻在线检测系统
一、简介
接地电阻在线检测系统是我公司十多年致力于“接地电阻检测技术研究”的又一高新技术产品,专为在线监测接地引下线的连接状况、回路接地电阻、金属回路联结电阻而精心设计制造的。
在线测试、非接触测量、地线穿心通过、绝不影响防雷接地效果和设施的正常运行,无需自检、实时检测、采用RS232、RS485有线通信或GSM无线通信传输数据,实现远程在线监测。
检测仪内置传感与器电路板,完全封闭,具有防雨淋、防尘、耐高低温、防腐、阻燃等特性,确保野外、矿井下、室内等长时间在线监测的高精度、高稳定性、高可靠性。
接地电阻在线检测系统适用于输电线路杆塔接地;地下矿井设备接地;气象防雷接地;石油化工接地;通讯接地;变配电站接地;铁路设施接地;建筑仓库接地;电气设备接地等。
接地电阻在线检测系统可以单个安装使用,也可以组建成有线网络系统或无线网络系统使用。
有线网络系统通过RS232、RS485通讯协议传输数据,由主通讯器(集中器)、监控软件、电源适配器、电脑等组成,适合于近距离或矿井下接地电阻监测。
无线网络系统通过RS232、RS485、GSM/GPRS通讯协议传输数据,由主通讯器(集中器)、GSM/GPRS收发模块、SIM通讯卡、监控软件、电源适配器、电脑等组成,适合于远距离或矿井下接地电阻监测。
有线网络系统适合于1500米距离内监测、无线网络系统不受距离限制。
监控软件可以时时显示被测接地电阻值,可以设置自动监控记录时间,间隔记录时间为1~200小时,记录数据自动存储报表,方便历史查询、分析监测点接地阻值的变化情况。
其中,型可以通过LCD直接显示被测值,还可以通过检测仪设置报警临界值,具有声光报警指示,非常适合于无需组建网络时独立安装使用。
已通过防爆认证,满足GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》的要求。
其防爆标志为ExiaⅡBT3Ga。
防爆合格证号:
CE13.2262X。
它可应用于相应的易燃易爆环境中。
二、型号区别
型号
区别说明
检测仪无显示,需要组建网络使用。
检测仪自带LCD显示、报警设置、声光报警指示。
可独立安装使用,也可以组建网络使用。
GDCR-2800
有线网络系统,RS232+RS485通讯,适合于1500米内近距离组网。
GDCR-2800A
无线网络系统,RS232+RS485+GSM通讯,适合于远距离监测。
三、技术规格
功能
回路接地电阻在线监测、金属回路联结电阻在线监测、接地状况监测。
电源
检测仪:
6VDC~9VDC,50mAMax.
有线网络通讯器:
6VDC,30mAMax.
无线网络通讯器:
9VDC,150mAMax.(内置GSM模块)
电阻量程
0.01Ω~200Ω
分辨率
0.001Ω
显示范围
0.00Ω~500Ω
精度
±2%rdg±3dgt(20℃±5℃,70%RH以下)
地线穿孔尺寸
60mm×30mm,闭口式(可以穿过60mmX4mm扁钢或外径Ф30mm电缆)
溢出指示
显示值大于500Ω时,系统软件和LCD显示“OLΩ”符号
连接线
1条,长1米(5芯屏蔽线)
接线标识
红/棕色---电源输入正;
黑色---电源输入地;
蓝色---RS485信号正;
灰色---RS485信号负;
白---屏蔽地;
(电源输入地与屏蔽地可以短路连接)
通讯方式
有线网络:
RS232、RS485通信协议
无线网络:
RS232、RS485、GSM通信协议
网络点数
有线网络:
1~255个接地点,可扩展
无线网络:
1~100个接地点,可扩展
通讯距离
有线网络:
约1500米,可扩展
无线网络:
不限制
报警指示
:
系统软件报警指示
:
检测仪声光报警和系统软件报警指示
报警设置
:
系统软件设置
:
检测仪面板设置,系统软件设置
数据显示
:
4位LCD直接显示,系统软件显示
:
系统软件显示
LCD尺寸
47mm×28.5mm
外形尺寸
检测仪:
175mm×170mm×130mm
有线网络通讯器:
140mm×105mm×75mm
无线网络通讯器:
230mm×160mm×105mm
安装螺丝孔尺寸
Φ8mm
质量
检测仪:
960g;有线网络通讯器:
650g;无线网络通讯器:
1300g
工作温湿度
-20℃~55℃;20%RH~90%RH
温湿度误差
不超过5%
换档
全自动换档
地线干扰电流
应避免
外部磁场
<40A/m
外部电场
<1V/m
单次测量时间
约0.5秒
功耗
检测仪:
50mAMax.
有线网络通讯器:
30mAMax.
无线网络通讯器:
150mAMax.
防爆标志
ExiaⅡBT3Ga
安装
地线穿心通过检测仪中心孔
防护等级
电路板、传感器完全封闭
安装要求
避免雨淋、防水浸安装
供电方式
外部提供电源或太阳能电池板加蓄电池供电
选购件
不锈钢保护箱:
具有防雨、防尘、防盗、防碰撞功能,为检测仪提供可靠保护;可放置蓄电池,为检测仪提供电源;箱体尺寸:
320X210X190mm,穿孔尺寸:
52X22mm
蓄电池:
6V12AH,为检测仪提供电源,蓄电池安装在保护箱内。
太阳能电池板:
6V/15W给蓄电池充电。
四、检测仪结构
1、地线穿心孔60mmx30mm
2、LCD显示器
3、上下盖连接螺丝(6枚)
4、安装螺丝孔
5、按键及指示灯
6、电源、RS485通讯接口
POWER指示灯
工作电源指示,电源接通即显示
ALARM指示灯
报警指示灯,被测试值大于设定的临界值时显示
SET键
进入设置
上下箭头键
按SET键进入报警设置后,按上下箭头键改变数字大小
ENTER键
报警临界值设置好后,按ENTER键确定保存
注:
型不带LCD显示和按键功能。
五、网络结构
1.独立安装使用
可以独立安装使用,也可以组建网络。
LCD直接显示被测值,可以通过检测仪设置报警临界值,还具有声光报警功能。
独立安装时可以用2个蓄电池替换供电,或太阳能电池板给蓄电池充电使用,蓄电池需放在防护箱内。
2.有线网络系统
有线网络系统通过RS232、RS485通讯协议传输数据,由主通讯器(集中器)、监控软件、电源适配器、电脑等组成,适合于1500米近距离或矿井下接地电阻监测。
3.无线网络系统
无线网络系统通过RS232、RS485、GSM/GPRS通讯协议传输数据,由主通讯器(集中器)、GSM/GPRS收发模块、SIM通讯卡、监控软件、电源适配器、电脑等组成,适合于远距离或矿井下接地电阻监测,距离不受限制。
六、检测原理及应用
1.检测原理
C接地电阻在线检测系统测量接地电阻的基本原理是测量回路电
阻。
传感器先给被测接地回路一个激励脉冲信号,在被测回路上感应一个脉冲电势E,在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。
传感器对E及I进行测量,并通过公式:
R=E/I即可得到被测回路电阻。
2.回路电阻定义
如图:
回路电阻包括A点对地的接地
电阻值、接地引下线金属导体的阻值、金
属架空线的阻值、接地引下线与金属架空
线之间的连接电阻值(接触电阻)、B点对
地的接地电阻值的综合值。
对形成上述回
路的接地系统,可以直接安装检测仪监测,
若没有形成回路的接地系统,需要增加辅
助接地极使其形成回路,再安装检测仪,
见后述单点接地系统。
若检测仪测试出的地网A、地网B回路的综合值为5欧,即:
RA+RB+R架空线+R接地引下线=5.0Ω,那地网A、地网B两个并联起来对地的实际接地电阻值一定小于等于2.5Ω,据此可以判断地网A并联了地网B后的实际接地电阻值是否合格。
若地网A、地网B两者加起来的接地电阻值小于工程标准要求值,那地网A、地网B都是合格的。
3.金属回路的联结电阻检测:
若地网A、地网B在地面上、下都连接在一起,则检测仪测试出的是金属回路的电阻值,其值一般很小,零点几欧姆,这就是金属回路的联结电阻值,也是等电位电阻值,不是接地电阻值。
所以本检测仪也能非常方便地检测金属回路的联结电阻值。
在大型地网中,例如变电站接地、油库接地、楼盘建筑接地等,它们在地下都是一个整体的大型地网,同时有多根接地引下线引出地面,并在地面上也连接在一起的,如下图。
对于这样的大型接地系统,其地网最大对角线距离一般几百米到几千米,测试这样的大型地网的接地电阻是非常麻烦和困难的。
若真有其接地电阻不合格,那问题也是出在接地引下线与地网间的连接位置(图
中箭头所指的焊接位置),工程改造就是
开挖接地引下线位置,再重新焊接接地引
下线。
实际是不可能把地下的整个网进行
改造,否则整个地网、地面工程都将推倒
重建,这是不可能的,除非整个工程报废。
所以,对于大型地网,我们可以在主
接地引下线和支接地引下线上安装检测仪,
监测接地引下线与地下网间的连接状况就
可以了,通过检测其金属回路联结电阻值
来判断接地引下线的接地状况。
4.单点接地系统:
若地网A、地网B之间若没有架空线,在地面上没有连接在一起,则地网A、地网B为独立的单点接地。
则检测仪不能直接测试单点接地系统的接地电阻值,会显示“OL”溢出符号,表示超出检测仪的上量限。
此时需要增加一个或两个辅助地极,构成回路,再安装检测仪。
对于近距离内有2个或2个以上的单点接地系统,可以将各单点接地系统的接地引下线在地面上用金属导体连接起来,形成回路,再安装本检测仪监测。
5.三点法:
下图中,被测试接地极为A,另做的两个辅助地极为B、C。
地极A、B、C在地面上连接在一起。
在三个接地极的接地引下线上分别安装一个检测仪,能精确测试出A点的接地电阻值。
计算如下:
R1=RA+RB∥RC--------
(1);
R2=RB+RA∥RC--------
(2);
R3=RC+RA∥RB--------(3)。
其中:
R1、R2、R3为检测仪的检测结果;RA、RB、RC为三个接地极对地的接地电阻值。
通过对上述三个三元方程求解,可以精确得出被测接地极RA的接地电阻值,同时也知道辅助地极RB、RC的接地电阻值及RA、RB、RC三点并联后的接地电阻值。
三点法检测还带来另外一个优点:
由于增加的辅助地极B、C是并联于被测接地极A,这样并联后的实际接地电阻值会小于RA,起到改善被测接地极的作用。
RA∥RB∥RC<RA。
实际施工时,辅助地极B、C的接地电阻值要求控制在被测试接地系统工程标准要求值的10倍以内,若工程要求接地电阻值不能超过4Ω,那么RC<40Ω、RB<40Ω,当然RB、RC越小越好,更能改善被测接地系统。
6.应用
(1)输电系统杆塔接地
它们通过架空地线连接,组成多点接地系统,检测非常方便,其等效电路见下右图。
其中:
R1为预测的接地电阻,R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻,即R0=R2∥R3∥R4∥…∥Rn,若n越大(接地点越多),R0值越接近于0,远远小于R1,从工程角度可以视R0=0,这样,检测仪所得的数据就应该是R1的值。
可以对每个杆塔都安装检测仪,同时测试各杆塔的接地电阻值。
(2)矿井下变电接地
主接地极R、R1~R3…Rn在地下是独立的接地体,没有连接在一起,为多点接地系统,检测非常方便。
检测仪安装于主接地极上,其检测仪读数Rr=R+R1∥R2∥R3∥…∥Rn。
若局部接地点越多,R1∥R2∥R3∥…∥Rn≈0,则Rr=R。
通过上述原理可知检测仪能准确对矿井下接地电阻进行在线监测,快速、安全。
下图中实线为四芯电缆,其中一芯为接地线,所有设备及局部接地都通过电缆接地线连接成一个网,虚线为接地裸铜线。
(3)机房、发射塔接地
机房、发射塔接地在野外一般是独立的,将两者连接起来,构成二点回路,再安装检测仪,如下图。
也可另做2个辅助接地极,用三点法监测。
(4)建筑物接地
若R1~R6…Rn在地下是独立的接地体,没有连接在一起,构成多点接地系统,检测能非常方便检测接地电阻值。
若R1~R6…Rn在地下是连接在一起的,则为单点接地系统,测试接地电阻按单点接地系统进行检测,直接安装即检测金属回路电阻,可以判断接地状况的好坏。
对于大型的建筑地网,监测其接地状态——接地引下线与地网间的等电位值就可以了。
因为这类大型地网,若接地出问题只会是接地引下线与地网间的连接处,所以监测判断等电位值是否合格即可。
(5)储油罐、装卸点接地
根据JJF2-2003《接地式防静电装置检测规范》,加油站主要需测试如下设施的接地电阻及连接电阻。
序号
检测项目
技术要求
1
储油罐接地电阻
≤10Ω
2
装卸点接地电阻
≤10Ω
3
加油机接地电阻
≤4Ω
4
加油机输油软管连接电阻
≤5Ω
七、接线说明
设备
标识
连接说明
检测仪
红/棕色线
电源正
黑色线
电源负(电源地)
蓝色线
RS485信号正
灰色线
RS485信号负
白色线
信号地,可与电源地短接
通讯器
红/棕色线
电源正
黑色线
电源负(电源地)
蓝色线
RS485信号正
灰色线
RS485信号负
白色线
信号地,可与电源地短接
组建网络时,按线的颜色对应连接检测仪、通讯器和电源。
检测仪接通电源后即开始工作,安装时外部电源最好加装一个电源开关,若使用蓄电池,蓄电池需要安装在防护箱内。
八、安装注意事项
特别说明:
只有形成回路的接地系统,才可以直接安装使用,对于没有形成回路的接地系统,必须先在被测试接地极附近设置辅助地极,把被测试接地极与辅助地极连接形成回路后,再安装本检测仪。
1.将检测仪安装到接地引下线上,接地引下线需解扣安装,便于后期产品维护。
野外安装时要注意防水、防雨淋、防盗、防破坏等。
2.检测仪安装时要注意方向,尽量垂直安装,出线的一端向下。
3.检测仪安装时要注意与地面的高度,避免水浸仪器。
4.根据现场距离,配好电源及通讯线,对应连接通讯器、检测仪与电源。
5.通讯器与检测仪的连线必须对应,电源线禁止接入RS485信号线中,否则烧坏仪器。
6.通讯器与检测仪的连线距离不超过1.5Km。
7.电源线的正负不能接反,否则不能工作。
8.配用蓄电池的需把蓄电池放在防护箱内,避免雨淋水浸。
9.无线通讯器的天线需外置,不能放在屏蔽箱内。
10.无线接收模块放于电脑旁即可。
11.SIM通讯卡的安装:
使用前请先安装好SIM通讯卡,不能带电安装,需专业工程技术人员操作。
由于GSM/GPRS发射模块内置于通讯器内,需要打开通讯器安装SIM通讯卡。
用镊子按SIM通讯卡盒右边的小按钮,弹出SIM通讯卡盒,再放入SIM卡,见下图。
12.无线接收模块,见下图,放于监测电脑旁,RS232通讯线一端与电脑连接。
九、供电方式选择:
1.外部供电,可以外部交流220V电源引到检测仪或通讯器附近,通过电源适配器给检测仪和通讯器供电。
若外部有DC6V、DC9V电源,直接引入检测仪和通讯器即可。
2.内部供电,选购防护箱、蓄电池,将蓄电池安装在防护箱内,再给检测仪和通讯器供电,蓄电池可以配备2块,便于充电时交替使用。
3.太阳能电池板供电,如下图,选购太阳能电池板、防护箱、蓄电池,适合于无法取电的场所。
蓄电池放在防护箱内,太阳能电池板正极与蓄电池间正极间需要正向串接快速二极管(如:
IN5817),对于独立使用时非常方便。
注意
检测仪电源:
DC6V~DC9V均可以。
有线网络通讯器电源:
DC6V。
无线网络通讯器电源:
DC9V。
十、监控软件:
将系统软件复制到电脑,可以安装使用。
或不安装按下述直接使用:
1.进入SUPPORT文档,点击
图标运行软件,进入主界面。
2.通信方式设置。
根据实际系统选择通讯方式。
3.串口通讯设置
点击菜单“编辑\串口通讯设置”进入,根据实际连接选择电脑串口号(COM1~COM16),电脑端口状态指示见软件界面的左下角。
串口通讯其他参数设置以下图默认值为准。
4.辅助接地电阻值设置:
点击菜单“编辑\辅助接地电阻值设置”进入设置。
若被监测接地点为地网A,辅助接地点为地网B,施工中可以先用其他仪表测出辅助接地点的值RB,将RB值输入对应的子站,则系统可以自动减去辅助接地点RB的值,只显示地网A的接地电阻值。
系统会自动保存最后一次设定的辅助接地电阻值。
请注意设置。
辅助接地电阻值设置适合于2点接地回路(2点法),若被监测点为地网A,则地网B为辅助接地极。
若地网A、地网B两者加起来的接地电阻值小于工程标准要求值,那地网A、地网B都是合格的,就可以忽略辅助接地电阻值设置。
5.无线网络MODEM初始化:
先给无线接收模块通电,若初始化失败则不能读取远程数据。
MODEM初始化状态在软件界面的左下方有指示。
点击菜单“编辑\MODEM初始化”可以重新初始化MODEM。
6.无线网络参数设置:
点击菜单“编辑\无线参数设置”进入,根据实际网络设置。
从MODEM数量:
指通讯器内置的GSM/GPRS模块的数量,最多5个。
从MODEM号码:
指发射端的SIM通讯卡号(手机号)。
所带子站数量:
指检测仪的数量,每个从MODEM最多可以带20个子站。
所以,本系统最多只能带100个子站。
需扩展得另行订购。
设置完毕点“确定”完成。
7.有线网络读取数据
确认设备连接正确,接通电源后,运行软件,点击软件中“开始”控件,通讯成功,子站LINK指示亮绿灯,然后实时监测显示数据。
若与通讯器通讯失败,LINK指示亮红色灯。
8.无线网络读取数据
MODEM初始化成功、无线参数设置完成、远程子站处于检测发射状态时,点击软件中“读取”控件,主MODEM通过短信方式给从MODEM发送读取信号,从MODEM应答,主MODEM回收到从MODEM的应答信号后,才表示通讯成功,子站LINK指示亮绿灯,然后显示读取数据。
若与从MODEM通讯失败,LINK指示亮灰色灯,若检测仪与从MODEM(通信器)通信失败则亮红灯。
读取一次数据所需时间为当前通信网络收发一次短信所需时间,因通信网络繁忙或信号不稳定,有时需要重复第2次点击读取。
注意:
由于MODEM上电初始化需要一定时间,只有主从MODEM初始化完成后操作软件才有效,待MODEM上电1~2分种后再操作软件。
9.自动保存记录
点击菜单“文件\自动保存设置”进入,自动存储记录的间隔时间为1~200小时,不选“自动保存”则不记录。
自动保存默认目录为c:
\GDCR目录下,以当前的日期和序号命名,如果设置自动保存时,在软件关闭或者停止前,如果要访问记录数据,请复制到其它目录下进行打开,不得在软件关闭或者停止前进行打开、删除、移动等操作,否则会影响软件的正常记录。
无线网络系统,如果设置了自动保存后,发送请求的时间间隔为用户设定的时间,当发送请求后五分钟不返回则认为该MODEM无返回,该MODEM下的站点自动变为掉线状态,所显示的值为上一次测量的值。
点击菜单“文件\保存”进入,可以保存当前读取的数据,以图片或文档格式保存。
10.报警设定
当被检测值大于系统设置的报警临界值时,报警状态亮红灯,对应超出报警值的子站数据变为红色。
型还可以通过检测仪的面板设定报警值。
十一、基本配置
1.检测仪
检测仪
1台
连接线
1条
电源适配器
1个
包装盒
1套
用户手册、保修手册、合格证
1套
蓄电池
1块(选购)
太阳能电池板
1套(选购)
不锈钢防护箱
1个(选购)
2.有线网络:
通讯器
1台
系统监控软件
1份(光盘)
RS232通讯线
1条(通讯器包含)
电源适配器
1个
安装线材
自备5芯屏蔽线,线径1.0mm以上
电脑
自备
3.无线网络:
通讯器
1台(内置发送模块)
系统监控软件
1份
GSM/GPRS接收模块
1台
GSM/GPRS发送模块
1台(内置于通讯器内)
SIM通讯卡
2个(自购,移动或联通手机卡)
RS232通讯线
1条(通讯器包含)
电源适配器
1个(GSM/GPRS接收模块使用)
蓄电池
1块(选购)
太阳能电池板
1套(选购)
不锈钢防护箱
1个(选购)
安装线材
自备5芯屏蔽线,线径1.0mm以上
电脑
自备
十二、产品实物图
1.有线网络通讯器
通讯器上的RS232通信线连接电脑,5芯线对应连接检测仪和电源。
2.无线网络通讯器及接收模块
通讯器上的无线天线需外置,不能放在防护箱里,5芯线对应连接检测仪和电源。
无线接收模块放在电脑旁,无线接收模块通过RS232通信线连接电脑。
3.选购件
不锈钢保护箱
蓄电池+充电器
蓄电池+太阳能电池板
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