[发明专利]一种垂直接地极冲击阻抗畸变率评测系统及方法

权利要求书

1.一种垂直接地极冲击阻抗畸变率评测系统，其特征在于，所述系统包括主机、无线信号输送模块、数据处理与控制模块、冲击电压发生模块、霍尔电压传感器和电源模块；

所述主机发出触发信号，所述触发信号经无线信号输送模块传递至数据处理与控制模块，所述数据处理与控制模块向冲击电压发生模块发出触发指令，所述冲击电压发生模块接收到所述触发指令后向杆塔塔顶发出冲击电压；

所述霍尔电压传感器用于采集杆塔的垂直接地极对所述冲击电压的折反射电压，并将所述折反射电压传递至数据处理与控制模块；

所述数据处理与控制模块根据冲击电压、折反射电压、杆塔建筑参数和杆塔所在位置的土壤参数计算垂直接地极的冲击阻抗和冲击阻抗畸变因数，并将冲击阻抗畸变因数经无线信号输送模块发送至主机；

杆塔建筑参数包括塔顶半径r₁，塔中半径r₂，塔基半径r₃，塔基到塔中的高度h₁，塔中到塔顶的高度h₂，杆塔高度H，垂直接地极的总长度l，垂直接地极的深度H_d，垂直接地极的等效直径d；杆塔垂直接地极的冲击阻抗Zm由下面公式计算：

其中，r₁表示塔顶半径，r₂表示塔中半径，r₃表示塔基半径，h₁表示塔基到塔中的高度，h₂表示塔中到塔顶的高度，H表示杆塔高度，U_i表示冲击电压，U_o表示折反射电压；

杆塔所在位置的土壤参数包括：第一种土壤电阻率ρ₁，第二种土壤电阻率ρ₂；杆塔垂直接地极的冲击阻抗畸变因数η由下面公式计算：

其中，ρ₁表示第一种土壤电阻率，ρ₂表示第二种土壤电阻率，l表示垂直接地极的总长度，H_d表示垂直接地极的深度，d表示垂直接地极的等效直径，C表示形式修正因子；

所述主机依据冲击阻抗畸变因数对垂直接地极进行评测；

所述电源模块为无线信号输送模块、数据处理与控制模块、冲击电压发生模块和霍尔电压传感器供电。

2.根据权利要求1所述的一种垂直接地极冲击阻抗畸变率评测系统，其特征在于，所述冲击电压发生模块包括冲击电压发生器、电力电缆和发生触头；所述冲击电压发生器的输入端与数据处理与控制模块连接，冲击电压发生器的输出端通过电力电缆与发生触头连接，所述发生触头设置在杆塔塔顶。

3.根据权利要求2所述的一种垂直接地极冲击阻抗畸变率评测系统，其特征在于，所述冲击电压发生器是标准雷电波冲击电压发生器。

4.根据权利要求3所述的一种垂直接地极冲击阻抗畸变率评测系统，其特征在于，所述电源模块包括太阳能板和蓄电池组，所述太阳能板为蓄电池组充电，所述蓄电池组为无线信号输送模块、数据处理与控制模块、冲击电压发生模块和霍尔电压传感器供电。