利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202010853999X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.计及温度与土壤类型的接地极频率敏感特性试验评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步:搭建计及温度与土壤类型的接地极频率敏感特性试验平台,该平台包括:上位机(1)、高频冲击电压发生器控制装置(2)、数据采集装置(3)、温度测量装置(4)、高频冲击电压发生装置(5)、温度调节装置(6)、高压探头(7)、电流传感器(8)、温度传感器一(90)、温度传感器二(91)、温度传感器三(92)、温度传感器四(93)、接地极(10)、电流参考电极(11)、电压参考电极(12)、试验圆锅(13)、电热丝(14),高频冲击电压注入引线(15);

所述高频冲击电压发生装置(5)的输出端与接地极(10)连接,控制端经高频冲击电压发生器控制装置(2)与上位机(1)连接;

所述高压探头(7)两个端子分别与接地极(10)、电压参考电极(12)连接;

所述电流传感器(8)套在接地极(10)高频冲击电压注入引线(15)上;

所述温度传感器一(90)、温度传感器二(91)、温度传感器三(92)、温度传感器四(93)经温度测量装置(4)与上位机(1)连接;

所述电热丝(14)经温度调节装置(6)与上位机(1)连接;

第二步:进行土壤填充及温度设定,将试验圆锅(13)填满细沙,在上位机(1)设定温度,通过温度调节装置(6)、温度测量装置(4)实现温度恒定在设定值;

第三步:温度稳定到设定值后,用上位机(1)控制高频冲击电压发生装置(5)产生高频电压,用电流传感器(8)测量当前温度下接地极(10)的电流全时域波形,用高压探头(7)测量当前温度下接地极(10)与电压参考电极(12)之间的电压全时域波形,并通过上位机(1)对所测电压电流波形进行分析,提取电流幅值I和电压频率f两个特征值;

第四步:评估当前温度下细沙中接地极频率敏感特性,依据所测电压波形特征值f,计算频率敏感性一级评判因子q1:

式中,ρ0为低频参考土壤电阻率,f为所测高频电压频率,取电压波前时间的倒数,f0为低频参考频率,μ0为真空磁导率,l为单根水平接地极长度,s为单根水平接地极等效横截面积,h为单根水平接地极埋设深度,ε0为低频参考频率下土壤相对介电常数;

依据所测电流波形特征值I,计算频率敏感性二级评判因子q2:式中,T0为参考温度,T为试验温度,I为所测高频电流幅值;

综合上述计算,接地极频率敏感特性评判因数为:q的取值范围为 当q∈(0,0.65]时,表征接地极频率敏感特性强;当q∈(0.65,1]时,接地极频率敏感特性一般;当 时,接地极频率敏感特性弱,且q值越小接地极频率敏感特性越强;

第五步:进行不同温度与不同类型土壤下接地极频率敏感特性试验:根据试验要求,除细沙外再设置红土壤、黄土壤、棕黄土壤、红砂土四种常见土壤,每种土壤均设置不同温度,并重复地二步、第三步和第四步,进行不同类型土壤不同温度下接地极频率敏感特性试验。