銀川臺地電儀斷線器裝置改造實(shí)驗(yàn)

延海軍，蔡黎明，杜文勇

（寧夏地震局，寧夏 銀川 750001）

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銀川臺地電儀斷線器裝置改造實(shí)驗(yàn)

延海軍，蔡黎明，杜文勇

（寧夏地震局，寧夏 銀川 750001）

摘要：針對銀川地電臺查漏電工作中現(xiàn)有斷線器裝置存在的問題和不足，所做的改造實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)根據(jù)銀川地電臺觀測點(diǎn)實(shí)際線路布設(shè)，利用繼電器的開、合原理為設(shè)計(jì)思路。通過實(shí)際試驗(yàn)用繼電器和線路，在地埋電纜的供電極和測量極線路中進(jìn)行測試，實(shí)現(xiàn)了線路與電極斷開和接通，可替代現(xiàn)有故障斷線器的工作，也可作為測量極線路斷線裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足地電線路查漏電和測絕緣工作時(shí)線路斷開的需求。

關(guān)鍵詞：銀川臺；地電斷線器；改造實(shí)驗(yàn)

0　引言

銀川地電臺是中國地震局背景場建設(shè)項(xiàng)目，電極通過兩芯鎧裝絕緣電纜地埋進(jìn)入觀測室與觀測儀器連接。電極埋設(shè)在地表以下21米處，每個(gè)電極（包括供電極和測量極）上方有一個(gè)高2米左右的檢測井，斷線器安裝在此，主要作用是查漏電時(shí)斷開。原有的斷線器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元器件容易受到戶外極端氣溫等環(huán)境因素的干擾查漏電超差，不能保證正常工作，維修、更換復(fù)雜、成本高。本課題實(shí)驗(yàn)利用銀川地電臺的實(shí)際布設(shè)線路，是一條兩芯的鎧裝絕緣電纜，一條芯是供電（或測量）用線，另一條芯是備用線，利用這條備用芯作為控制線，在供電線上接一個(gè)繼電器，替代原有斷線器的工作,查漏電時(shí)在機(jī)房控制線路斷開。經(jīng)過9月底在季度查漏電檢查的應(yīng)用檢驗(yàn)，斷線器改造實(shí)驗(yàn)完全符合銀川地電臺查漏電工作的實(shí)際需求；將這一實(shí)驗(yàn)用于測量線路測絕緣工作，測量時(shí)在機(jī)房控制繼電器斷開電極，測得絕緣數(shù)據(jù)與人工斷開測量極相一致符合實(shí)際工作的需求。

1　立項(xiàng)背景

目前國內(nèi)地電儀穩(wěn)定性檢查裝置主要是ZD8T①ZD8T裝置穩(wěn)定性檢測儀使用說明書，北京震苑迪安防災(zāi)技研究中心，中國地震局地殼應(yīng)力研究所“裝置穩(wěn)定性檢測儀”，是ZD8M（包括ZD8B，ZD8BI）地電儀的配套輔助設(shè)備。地電裝置穩(wěn)定性檢查在地電觀測中簡稱為查漏電。ZD8T在ZD8M（包括ZD8B，ZD8BI）的管理下，可以對地電規(guī)范中規(guī)定的漏電電位差ΔVL和漏電電流IL進(jìn)行檢測，以及地電阻率異常落實(shí)等工作有重要意義。銀川地電臺是中國地震局背景場建設(shè)項(xiàng)目，電極通過兩芯鎧裝絕緣電纜地埋進(jìn)入觀測室與觀測儀器連接。電極埋設(shè)在地表以下21米處，每個(gè)電極（包括供電極和測量極）上方有一個(gè)高2米左右的檢測井，斷線器就安裝在此，主要作用是查漏電時(shí)斷開線路。由于原有的斷線器采用了并饋方式直接接在供電線路中，電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；在日常使用中，電子元器件長期受電流沖擊影響，故障率高，另外測量極無斷線裝置，需要在電極端人工斷開測量線路。為了徹底改善銀川地電臺查線工作中存在的這些問題，根據(jù)銀川地電臺實(shí)際布線，針對性的進(jìn)行了斷線器裝置的改造實(shí)驗(yàn)。

2　任務(wù)目標(biāo)

根據(jù)銀川地電臺觀測點(diǎn)的實(shí)際線路布設(shè)，利用繼電器的開、合原理，實(shí)現(xiàn)供電線路中線路斷開和接通的需要，一可替代現(xiàn)有故障斷線器的工作，二可彌補(bǔ)測量極線路無斷線裝置的不足。滿足地電查漏電和測絕緣工作時(shí)斷開線路的需求。

3　研究思路和技術(shù)途徑

銀川地電臺的實(shí)際布設(shè)線路采用兩芯鎧裝電纜，其中一芯是作為供電線或測量線，另一條備用芯作為控制線。在供電線上接一個(gè)繼電器，替代現(xiàn)有斷線器的工作。通過備用芯連控制供電線上繼電器的開、合，實(shí)現(xiàn)A、B供電極與地埋線路的斷開與接通，滿足地電阻率的漏電電位差ΔVL和漏電電流IL檢測工作的實(shí)際需要；在測量線上接一個(gè)繼電器，作為斷線裝置，通過備用芯連控制測量線上繼電器的開、合，實(shí)現(xiàn)M、N測量極與地埋線路的斷開與接通，滿足地電阻率線路絕緣檢測工作的實(shí)際需要。

實(shí)際工作原理和實(shí)施，利用兩芯鎧裝電纜線，在其中一芯接電極的供電線或測量線接入端，串聯(lián)接繼電器的長通開關(guān)，保持日常工作時(shí)的接通狀態(tài)；需要檢查漏電斷開時(shí)，通過另一根備用線給繼電器通電，斷開繼電器的長通開關(guān)，實(shí)現(xiàn)供電線路查漏電時(shí)的斷開需要；供電線路斷開后，再結(jié)合原有的漏電檢查系統(tǒng)，進(jìn)行常規(guī)的漏電檢查程序操作，實(shí)現(xiàn)漏電檢查工作，同理，需要測量線路絕緣時(shí)可以通過繼電器斷開測量極。由于繼電器控制是通過備用線實(shí)現(xiàn)的，而且平時(shí)工作中是保持不通電狀態(tài)，所以對供電線和測量線日常測量工作不會造成影響。

實(shí)際效果：（1）這個(gè)方法可以替換現(xiàn)有斷線器工作；（2）也可以作為現(xiàn)有斷線器的備用設(shè)備；（3）補(bǔ)充測量極無斷線裝置的不足。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）利用繼電器作為斷線裝置工作可靠；（2）線路簡單、成本低、更換方便，可長期使用。

斷線器設(shè)備接線原理圖：圖1為原有的用高頻交流電流斷開電極的原理圖；圖2為改造試驗(yàn)設(shè)備接線原理圖；圖3為改造試驗(yàn)實(shí)際接線照片。

4　實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)，通過多次用幾種不同型號的繼電器，在A、B供電極和M、N測量極地埋線路中進(jìn)行斷開與接通測試，并在野外不同天氣狀態(tài)下、不同溫度下進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)用的幾種不同型號繼電器均能保證正常工作（見表1），最后選用體積小、密封性較好的德力西CDZ9-54P 交流接觸器，作為實(shí)際使用的繼電器。并實(shí)際在ZD8地電阻率的六個(gè)測量極上安裝了繼電器斷線裝置。通過2015年9月底的季度查漏電工作測試（圖4實(shí)際測量數(shù)據(jù)截圖）結(jié)果表明：（1）繼電器裝置的斷線控制開關(guān)完全符合查漏電實(shí)際工作需求；（2）斷線開關(guān)使用過程對日常觀測工作和觀測資料質(zhì)量無任何影響。

表1　實(shí)驗(yàn)用不同繼電器在野外不同溫度下的工作狀態(tài)

5　意義和推廣思路

（1）試驗(yàn)成功解決了銀川地電臺查漏電工作中原斷線器故障和測量極查絕緣時(shí)需要工作人員到電極端進(jìn)行人工斷開的問題，適合銀川地電臺所有測點(diǎn)的普及使用。

（2）繼電器斷線開關(guān)不受氣溫等環(huán)境因素的影響，不會對日常觀測工作造成干擾。

（3）為有類似銀川地電臺布線設(shè)施的臺站提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]史紅軍.地電場觀測過程中心干擾因素分析[J].東北地震研究，2009，25（2）：51-53.

[2]紀(jì)延輝，王亮，李欒錦.義縣地震臺地電阻數(shù)字化觀測的干擾因素分析[J].防災(zāi)減災(zāi)學(xué)報(bào)，2015，31（3）：90-93.

IMPROVEMENT EXPERIMENT OF DISCONNECTION DEVICE OF GEOELECTRIC INSTRUMENT AT YINCHUAN SEISMIC STATION

YAN Hai-jun，CAI Li-ming，DU Wen-yong
（Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region,Ningxia Yinchuan 750001，China）

Abstract:This article summarizes that modification experiments have been done to check the leakage work aiming at the existing problems and insufficiency of geoelectric disconnection device.This topic experiment based on the actual line layout at observation point of Yinchuan geoelectric station used of open and principle of the relay for design.With relay and through practical test circuit,the buried cable in the lines of power supply and measuring pole test,implements the disconnection and connection lines with electrodes,and the alternative of existing fault break line,also can be used as measuring circuit disconnection device.The experimental results meet the electric circuit to check the leakage and line disconnect the demand of measuring insulation work.

Key words:Yin chuan station;geoelectric disconnection device ;transformation experiment

作者簡介：延海軍（1969 -），男，寧夏回族自治區(qū)固原市人，畢業(yè)于蘭州大學(xué)，本科，工程師，現(xiàn)主要從事地震前兆監(jiān)測、資料分析處理工作。E-mail：yanhj196925@163.com

收稿日期：2015-10-20

修訂日期：2015-12-25

基金項(xiàng)目：2015年中國地震局監(jiān)測、預(yù)報(bào)、研究三結(jié)合課題“銀川臺地電儀斷線器裝置改造實(shí)驗(yàn)”（153001）資助

中圖分類號：P319；P315.62

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI:10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.01.008

文章編號：1674-8565（2016）01-0047-04