A pulse generator with inductive energy storage for measuring the grounding resistance of transmission line towers
Average rating
Cast your vote
You can rate an item by clicking the amount of stars they wish to award to this item.
When enough users have cast their vote on this item, the average rating will also be shown.
Star rating
Your vote was cast
Thank you for your feedback
Thank you for your feedback
Date
2018
Metadata
Show full item recordAlternative Title
Генератор импульсов с индуктивным накопителем энергии для измерения сопротивления заземляющих устройств опор воздушных линий электропередачиAbstract
The pulse method may be used to measure the footing resistance of transmission towers with overhead grounding wires. Measuring systems that obtain the time dependent transient impedance may be used to measure the low-frequency resistance of transmission tower grounding devices. Current pulse generators with rectangular pulse shape are used in the measuring systems. The current pulses must have short rising time and constant magnitude during a measurement interval. Experimental investigations have shown that a pulse generator with inductive energy storage may be used in the measuring system. Generators with inductive energy storage have a number of advantages over pulse generators with capacitive energy storage. Namely, in case of unevenly distributed surge impedance along the current lead or in case of reflections from the remote end of the current lead an inductive generator allows to form a current pulse with a constant shape. Inductive pulse generators have high pulse energy. So, they may be used to measure the grounding resistance in high soil resistivity areas. Measuring systems based on an inductive storage pulse generator may be used not only to measure the footing resistance of transmission towers; they can also be used for experimental investigation of the effectiveness of lightning protection systems, in particular to obtain the parameters of RLC equivalent circuit of a single grounding device. Two possible topologies of an inductive pulse generator output stage have been considered in the paper. In the first case a step-up transformer is used as energy storage and an IGBT is used as opening switch. In another case an inductor is used as energy storage and MOSFETs are used as opening and closing switches. The experimental current waveforms for both types of generators have been given. They show that an inductor based pulse generator has better characteristics. Therefore it is preferred for this application.Импульсный метод применяется для измерения сопротивления заземляющих устройств опор воздушных линий электропередачи, соединенных грозозащитным тросом. При импульсном воздействии могут использоваться измерительные комплексы, основанные на определении временной зависимости мгновенного сопротивления заземляющего устройства и содержащие генераторы импульсов тока прямоугольной формы. Генератор обеспечивает минимальный фронт импульса и постоянство его амплитуды на интервале измерений. В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что применение генераторов на основе индуктивного накопителя энергии обладает рядом преимуществ. Данные генераторы позволяют формировать в контуре с током импульс, форма которого на измерительном интервале практически не зависит от неравномерного распределения волнового сопротивления вдоль линии с током и наличия отраженных волн от ее конца. Генераторы с индуктивным накопителем обладают лучшими энергетическими характеристиками, что способствует успешному проведению измерений сопротивления заземляющих устройств, расположенных в районах с высоким удельным сопротивлением грунта. Измерительные комплексы с генератором импульсов тока на индуктивном накопителе, кроме выполнения прикладной задачи измерения стационарного сопротивления заземления опор линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса, могут быть использованы для решения более общих задач грозозащиты, в частности для определения параметров простейшей схемы замещения одиночного заземляющего устройства. Рассмотрены два варианта построения схемы выходного каскада генератора: 1) на основе импульсного трансформатора и IGBT-ключа; 2) накопительного дросселя и MOSFET-ключей. Приведены экспериментальные осциллограммы импульсов тока. Анализ данных осциллограмм свидетельствует о том, что схема генератора с накопительным дросселем обладает лучшими характеристиками для решения поставленной задачи.
Journal
Vestnik of MSTUVolume
21Issue/Article Nr
4Page Range
pp.596-606Resource/Dataset Location
http://vestnik.mstu.edu.ru/show.shtml?art=1982ae974a485f413a2113503eed53cd6c53
10.21443/1560-9278-2018-21-4-596-606
Scopus Count
Collections