银川台地电仪断线器装置改造实验

延海军，蔡黎明，杜文勇

（宁夏地震局，宁夏 银川 750001）



银川台地电仪断线器装置改造实验

延海军，蔡黎明，杜文勇

（宁夏地震局，宁夏 银川 750001）

摘要：针对银川地电台查漏电工作中现有断线器装置存在的问题和不足，所做的改造实验。实验根据银川地电台观测点实际线路布设，利用继电器的开、合原理为设计思路。通过实际试验用继电器和线路，在地埋电缆的供电极和测量极线路中进行测试，实现了线路与电极断开和接通，可替代现有故障断线器的工作，也可作为测量极线路断线装置。实验结果满足地电线路查漏电和测绝缘工作时线路断开的需求。

关键词：银川台；地电断线器；改造实验

0　引言

银川地电台是中国地震局背景场建设项目，电极通过两芯铠装绝缘电缆地埋进入观测室与观测仪器连接。电极埋设在地表以下21米处，每个电极（包括供电极和测量极）上方有一个高2米左右的检测井，断线器安装在此，主要作用是查漏电时断开。原有的断线器电路结构复杂，电子元器件容易受到户外极端气温等环境因素的干扰查漏电超差，不能保证正常工作，维修、更换复杂、成本高。本课题实验利用银川地电台的实际布设线路，是一条两芯的铠装绝缘电缆，一条芯是供电（或测量）用线，另一条芯是备用线，利用这条备用芯作为控制线，在供电线上接一个继电器，替代原有断线器的工作,查漏电时在机房控制线路断开。经过9月底在季度查漏电检查的应用检验，断线器改造实验完全符合银川地电台查漏电工作的实际需求；将这一实验用于测量线路测绝缘工作，测量时在机房控制继电器断开电极，测得绝缘数据与人工断开测量极相一致符合实际工作的需求。

1　立项背景

目前国内地电仪稳定性检查装置主要是ZD8T①ZD8T装置稳定性检测仪使用说明书，北京震苑迪安防灾技研究中心，中国地震局地壳应力研究所“装置稳定性检测仪”，是ZD8M（包括ZD8B，ZD8BI）地电仪的配套辅助设备。地电装置稳定性检查在地电观测中简称为查漏电。ZD8T在ZD8M（包括ZD8B，ZD8BI）的管理下，可以对地电规范中规定的漏电电位差ΔVL和漏电电流IL进行检测，以及地电阻率异常落实等工作有重要意义。银川地电台是中国地震局背景场建设项目，电极通过两芯铠装绝缘电缆地埋进入观测室与观测仪器连接。电极埋设在地表以下21米处，每个电极（包括供电极和测量极）上方有一个高2米左右的检测井，断线器就安装在此，主要作用是查漏电时断开线路。由于原有的断线器采用了并馈方式直接接在供电线路中，电路结构较复杂；在日常使用中，电子元器件长期受电流冲击影响，故障率高，另外测量极无断线装置，需要在电极端人工断开测量线路。为了彻底改善银川地电台查线工作中存在的这些问题，根据银川地电台实际布线，针对性的进行了断线器装置的改造实验。

2　任务目标

根据银川地电台观测点的实际线路布设，利用继电器的开、合原理，实现供电线路中线路断开和接通的需要，一可替代现有故障断线器的工作，二可弥补测量极线路无断线装置的不足。满足地电查漏电和测绝缘工作时断开线路的需求。

3　研究思路和技术途径

银川地电台的实际布设线路采用两芯铠装电缆，其中一芯是作为供电线或测量线，另一条备用芯作为控制线。在供电线上接一个继电器，替代现有断线器的工作。通过备用芯连控制供电线上继电器的开、合，实现A、B供电极与地埋线路的断开与接通，满足地电阻率的漏电电位差ΔVL和漏电电流IL检测工作的实际需要；在测量线上接一个继电器，作为断线装置，通过备用芯连控制测量线上继电器的开、合，实现M、N测量极与地埋线路的断开与接通，满足地电阻率线路绝缘检测工作的实际需要。

实际工作原理和实施，利用两芯铠装电缆线，在其中一芯接电极的供电线或测量线接入端，串联接继电器的长通开关，保持日常工作时的接通状态；需要检查漏电断开时，通过另一根备用线给继电器通电，断开继电器的长通开关，实现供电线路查漏电时的断开需要；供电线路断开后，再结合原有的漏电检查系统，进行常规的漏电检查程序操作，实现漏电检查工作，同理，需要测量线路绝缘时可以通过继电器断开测量极。由于继电器控制是通过备用线实现的，而且平时工作中是保持不通电状态，所以对供电线和测量线日常测量工作不会造成影响。

实际效果：（1）这个方法可以替换现有断线器工作；（2）也可以作为现有断线器的备用设备；（3）补充测量极无断线装置的不足。此方法的优点是：（1）利用继电器作为断线装置工作可靠；（2）线路简单、成本低、更换方便，可长期使用。

断线器设备接线原理图：图1为原有的用高频交流电流断开电极的原理图；图2为改造试验设备接线原理图；图3为改造试验实际接线照片。

4　实验结果

根据设计思路和实验，通过多次用几种不同型号的继电器，在A、B供电极和M、N测量极地埋线路中进行断开与接通测试，并在野外不同天气状态下、不同温度下进行测试。实验用的几种不同型号继电器均能保证正常工作（见表1），最后选用体积小、密封性较好的德力西CDZ9-54P 交流接触器，作为实际使用的继电器。并实际在ZD8地电阻率的六个测量极上安装了继电器断线装置。通过2015年9月底的季度查漏电工作测试（图4实际测量数据截图）结果表明：（1）继电器装置的断线控制开关完全符合查漏电实际工作需求；（2）断线开关使用过程对日常观测工作和观测资料质量无任何影响。

表1　实验用不同继电器在野外不同温度下的工作状态

5　意义和推广思路

（1）试验成功解决了银川地电台查漏电工作中原断线器故障和测量极查绝缘时需要工作人员到电极端进行人工断开的问题，适合银川地电台所有测点的普及使用。

（2）继电器断线开关不受气温等环境因素的影响，不会对日常观测工作造成干扰。

（3）为有类似银川地电台布线设施的台站提供参考。

参考文献：

[1]史红军.地电场观测过程中心干扰因素分析[J].东北地震研究，2009，25（2）：51-53.

[2]纪延辉，王亮，李栾锦.义县地震台地电阻数字化观测的干扰因素分析[J].防灾减灾学报，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

作者简介：延海军（1969 -），男，宁夏回族自治区固原市人，毕业于兰州大学，本科，工程师，现主要从事地震前兆监测、资料分析处理工作。E-mail：yanhj196925@163.com

收稿日期：2015-10-20

修订日期：2015-12-25

基金项目：2015年中国地震局监测、预报、研究三结合课题“银川台地电仪断线器装置改造实验”（153001）资助

中图分类号：P319；P315.62

文献标志码：A

DOI:10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.01.008

文章编号：1674-8565（2016）01-0047-04