[发明专利]一种双层土壤电阻率的计算方法

说明书

本发明涉及双层土壤电阻率的计算方法，包括如下步骤：使用温纳四极法对土壤电阻率进行测量，变换不同位置，测量不同位置的视在电阻率，如果所测的电阻率值平均误差在10％内，可认为是均匀土壤，如果所测的电阻率值平均误差超过10％，则认为土壤属于双层土壤；假定双层土壤中上层土壤厚度为s,电阻率为ρ₁；下层土壤无限厚，电阻率为ρ₂，在excel中模拟为随电极间距a而变化的一条曲线，通过参数s、ρ₁、ρ₂的调整，使模拟的电阻率曲线最大限度的逼近所测的电阻率曲线，那么就可以得到该双层土壤的分层情况及参数；本发明可助掌握双层土壤的分析能力，使之符合工程设计要求，具有很高的实用和经济价值。

技术领域

本发明属于变电站基础建设技术领域，尤其涉及一种双层土壤电阻率的计算方法。

背景技术

合格的低接地电阻值对变电站安全运行至关重要,可以快速疏散故障电流,降低设备对地电位,保障其间的人员和设备安全。变电站容量极大，如发生的故障泄漏电流不能通过有效的接地快速疏散，将会迅速累积，使系统产生数千伏乃至数十万伏的对地电位，导致设备损坏、人员伤亡。

就一座大型变电站的水平地网而言，只要电阻率分析准确，那么接地电阻值采用如下公式

式中，ρ——土壤电阻率Ω.m，

S——接地网面积m²，

计算值较实际值偏大，但误差一般在10％以内。

可若电阻率分析不准确，将500Ω.m误作100Ω.m，那么接地电阻将为实际的十分之一，导致重大设计差错。

对于变电站的接地网，故障电流在大地中呈半球形分布，土壤电阻率已不再像简单接地体那样主要取决于表层土壤，而往往决定于深层次的土壤。绝大多数人不具备分析双层土壤电阻率的能力，因此在做接地设计的时候只是将土壤当作均匀土壤来处理，这势必造成接地设计的重大失误。很多变电站的接地装置往往需要多次改造方能满足要求。

土壤电阻率的勘测、分析是最基础，也是最为关键、最难的一环。因此如何准确分析好土壤电阻率，搞清大致的分层结构，就显得至关重要。

因此，基于这些问题，提供一种可助掌握双层土壤的分析能力，使之符合工程设计要求，不需要借助数万元的软件即能实现，具有很高的实用和经济价值的双层土壤电阻率的计算方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可助掌握双层土壤的分析能力，使之符合工程设计要求，不需要借助数万元的软件即能实现，具有很高的实用和经济价值的双层土壤电阻率的计算方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

双层土壤电阻率的计算方法，包括如下步骤：

(1)、双层土壤的判定；

使用温纳四极法对土壤电阻率进行测量，具体步骤为：四个探头沿着一条直线被打进土壤，探头相互相隔距离a，打入的深度h，则可通过温纳四极法经计算得到视在电阻率值，具体公式如下：

式中，ρ_a——土壤的视在电阻率Ω.m；

R——计算得到的电阻Ω；

a——相邻电极间的距离m；

h——电极的深度；

如果电极深度h<<a，上式可简化为ρ_a＝2πaR；