[发明专利]一种基于瞬变电磁异常环原理的接地网断点诊断方法

权利要求书

1.一种基于瞬变电磁异常环原理的接地网断点诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据欲检测位置，找出涵盖检测位置的一个田字形网格；

(2)在田字形网格上方的有效检测面积内建立坐标系，所述有效检测面积为：取构成田字形网格的四个接地网网格的中心点，然后相连接所构成的正方形；

(3)在有效检测面积内放置多条测线，要求测线关于田字形网格中线呈对称分布；

(4)在每一条测线上确定测点坐标，要求所有测线测点间距及测点位置设置具有一致性；

(5)采用中心回线装置，将发射线圈和接收线圈的中心点与测点重合，沿着一条测线逐点进行测量，得到测量数据；

(6)绘制每条测线不同测点在不同采样时刻的二次感应电压图，根据田字形接地网格在不同位置存在断点的规则，判断断点位置；

其中，发射线圈的等效边长等于接地网埋深的2倍；接收线圈的等效边长以接收到接地网断电后的感应电压值为准；

建立坐标系为：以一条中线作为X轴，垂直中线作为Y轴，X轴与Y轴的原点位于田字形网格的中心，将田字形网格分为第一象限、第二象限、第三象限以及第四象限，具体的判断断点的规则为：

当田字形网格无断点时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点呈对称分布；不同测线沿着y轴移动时，x坐标相同时，不同测线的感应电压关于y轴原点呈对称分布；

当田字形网格第三象限的小网格存在断点时，且只影响该小网格时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点不再呈对称分布；并且当测线在y轴负方向时，测得的x轴负方向侧感应电压接近为零；

当田字形网格第四象限的小网格存在断点时，只影响该小网格时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点不再呈对称分布；并且当测线在y轴负方向时，测得的x轴正方向侧感应电压接近为零；

当田字形网格第二象限的小网格存在断点时，只影响该小网格时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点不再呈对称分布；并且当测线在y轴正方向时，测得的x轴负方向侧感应电压接近为零；

当田字形网格第一象限的小网格存在断点时，只影响该小网格时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点不再呈对称分布；并且当测线在y轴正方向时，测得的x轴正方向侧感应电压接近为零；

当田字形网格y轴负方向两个小网格交接处存在断点影响y轴负方向两个小网格时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点呈对称分布；不同测线沿着y轴移动时，x坐标相同时，不同测线的感应电压关于y轴原点不呈对称分布，田字形网格y轴负方向测得的感应电压值比y轴正方向感应电压值要小；

当田字形网格y轴正方向两个小网格交接处存在断点影响y轴正方向两个小网格时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点呈对称分布；不同测线沿着y轴移动时，x坐标相同时，不同测线的感应电压关于y轴原点不再呈对称分布，田字形网格y轴负方向测得的感应电压值比y轴正方向感应电压值要大；

当田字形网格y轴负方向两个小网格交接处存在断点影响使得上层两个小网格不能形成闭合回路时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点呈对称分布；不同测线沿着y轴移动时，x坐标相同时，不同测线的感应电压关于y轴原点不再呈对称分布，田字形网格y轴负方向测得的感应电压值接近为零；

当田字形网格y轴正方向两个小网格交接处存在断点影响使得y轴正方向两个小网格不能形成闭合回路时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点呈对称分布；不同测线沿着y轴移动时，x坐标相同时，不同测线的感应电压关于y轴原点不再呈对称分布，田字形网格y轴正方向测得的感应电压值接近为零；

当田字形网格x轴负方向两个小网格交接处存在断点，使得x轴负方向侧两个小网格不能形成闭合回路时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点不再呈对称分布，每一条测线测得的x轴的负半轴电压接近为零；

当田字形网格x轴正方向侧两个小网格交接处存在断点，使得x轴正方向两个小网格不能形成闭合回路时，同一条测线当发射接收线圈沿着x轴移动时，测得的感应电压关于x轴原点不再呈对称分布，每一条测线测得的x轴正半轴电压接近为零。

2.按照权利要求1所述的基于瞬变电磁异常环原理的接地网断点诊断方法，其特征在于，判断断点的规则是将四个接地网格当成四个异常环处理，当发射电流为双极性梯形波时，接收线圈接收到的异常环的二次感应电压值为：

其中I为发射电流幅值，T₁为电流上升时间，T₂为电流下降时间，T₃为发射电流宽度，M_TL、M_RL分别为发射线圈、接收线圈与异常环的互感，τ_L为异常环的时间常数，与异常环的材料、电气性能有关，其表达式为：τ_L＝nμ₀r_AL[n*ln(8/r_a)-(2n-1.25)]/(2r_AL*ρ_L/r_a²)，其中μ₀为磁导率，n为异常环的匝数，r_AL为异常环的等效半径，r_a为异常环横截面半径，ρ_L为导线电阻率；根据二次感应电压值在田字形网格内建立的坐标系内的变化进行断点判断。