[发明专利]一种获得冲击下接地体周围土壤电离放电起始场强的方法

摘要

本发明公开一种获得冲击下接地体周围土壤电离放电起始场强的方法，采用接地棒与圆筒形回流电极结构测试，通过测量接地棒与回流电极之间土壤的电阻随施加的冲击电压的变化曲线，使用变化曲线的斜率推导出电离放电的起始电压，并通过电磁场理论获得相应接地体周围土壤电离放电起始场强。由于通过接地棒与圆筒之间土壤的电阻变化获得冲击下接地体周围土壤电离放电起始场强，结果更客观；由于采用接地棒与圆筒结构测试，接地棒表面场强更均匀。本发明能够用于评估测量接地导体周围土壤放电特性，指导接地工程建设。

主权项

1.一种获得冲击下接地体周围土壤电离放电起始场强的方法，其特征在于，基于一种用于观测接地棒周围土壤冲击放电特性的装置，所述装置包括回流电极和被试接地棒(2)；回流电极采用同轴金属圆筒结构，回流电极分三段：两端是对称布置的均压段(21)，中间直线段为测试段(22)；均压段(21)包括依次连接的均压环(210)、四分之一圆弧段(211)和均压直线段(212)；均压直线段(212)与测试段(22)之间通过绝缘圆筒(24)隔开；回流电极轴心放置被试接地棒(2)，被试接地棒(2)与回流电极之间填充土壤；均压段(21)和测试段各通过一条接地线相互连接，最后通过接地线接地；雷电冲击发生器高压输出端接在被试接地棒上，低压输出端接在回流电极的接地线上；所述一种获得冲击下接地体周围土壤电离放电起始场强的方法，接地体采用接地棒，具体包括以下步骤：1)、采用同轴金属圆筒结构回流电极，轴心放置被试接地棒，回流电极内放入土壤；2)、回流电极竖直放置于绝缘台，绝缘台中部钻孔，供被试接地棒穿过；3)、雷电冲击发生器的高压端接在被试接地棒上；4)、雷电冲击发生器的低压端接在接地线上；5)、采用冲击分压器测量被试接地棒与同轴回流电极间的电位差，并用示波器读取时域波形；6)、测量雷电冲击发生器输出的冲击电流，并用示波器读取时域波形；7)、将雷电冲击发生器的充电电压逐步增加，依次测量相应充电电压下步骤5)、6)中的电位差、电流；8)、被试接地棒、回流电极和土壤组成的同轴圆柱型结构的冲击电阻R_im为电压峰值U_max与电流峰值I_max之比：9)、当冲击电阻对冲击电压的导数绝对值大于阈值α时，土壤中开始出现局部放电现象，使导体附近场强为电离起始场强E_c：式中，被试接地棒半径为r_i，回流电极测试段半径为r_o。