[发明专利]一种测试不同接地材料与土壤接触性能差异的方法

摘要

本发明涉及一种测试不同接地材料与土壤接触性能差异的方法，分别制作金属接地体A和石墨基柔性接地体B，将接地体放在金属回流极的正中间、周围填入模拟土壤，通过四极法测量模拟土壤的电阻率，计算出模拟土壤的电阻，再结合试验测量得到的A、B不同材料接地模型的电阻值、金属回流极、金属材料与模拟土壤之间的接触电阻，得出A、B不同材料接地体与模拟土壤之间的接触电阻的差别；本发明的装置和方法方便金属回流极的安装和拆卸、模拟土壤的更换，适用性高，操作简单，可有效提高试验效率。

主权项

1.一种测试不同接地材料与土壤接触性能差异的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)分别制作两个相同的半径为94～100mm的金属半球体，其中一个金属半球体上设置第二接线端子作为金属接地体A，另一个金属半球体上设置第二接线端子和石墨带作为石墨基柔性接地体B；/n(2)将金属接地体A放置于金属回流极的正中间部位，在周围填入模拟土壤，振动实在，将电压表、电流表和电源与第一接地端子和第二接线端子连接好，采用伏安法测量并计算金属接地体A与模拟土壤的接触电阻值R^J_J1：/n①采用4极法测量模拟土壤的电阻率，模拟土壤的电阻由式(1)进行计算：/n /n式中：R₁——模拟土壤的电阻，Ω；/nρ——模拟土壤的电阻率，Ω·m；/nD₂——金属回流极的内直径，m，本试验中D₂＝980～1000mm；/nD₁——金属接地体A的直径，m，本试验中D₁＝94～100mm；/nr₂——金属回流极的内半径，m，本试验中r₂＝470～500mm；/nr₁——接地体的半径，m，本试验中r₁＝47～50mm；/n②金属材料与模拟土壤的接触电阻R_J1为金属回流极以及金属接地体A与模拟土壤接触电阻之和，如式(2)：/n /n上标H和J分别表示金属回流极和接地体；/n③由试验过程中电压表和电流表测出的电压值U与电流值I，计算得出R，R_J1数值上等于每次测量的金属接地体模型(即采用金属接地体A)时的总电阻R减去模拟土壤的电阻R₁，如式(3)：/nR_J1＝R-R₁ ……(3)/n式中：R——金属接地体A每次试验测量得到的电阻值，Ω；/n④金属接地体A与模拟土壤的接触电阻，以及金属回流极与模拟土壤的接触电阻可分别由式(4)和式(5)进行计算：/n /n /n式中：S₁——金属接地体A与土壤的总接触面积，mm²；/nS₂——金属回流极与土壤的总接触面积，mm²；/n(3)将石墨基柔性接地体B放置于金属回流极的正中间部位，在周围填入模拟土壤，振动实在，将电压表、电流表和电源与第一接地端子和第二接线端子连接好，采用伏安法测量并计算石墨基柔性接地体B与模拟土壤中的电阻值R^S_J2：/n每次测量石墨基柔性接地体模型(即采用石墨基柔性接地体B)时得到的电阻值R'减去模拟土壤电阻、金属回流极与模拟土壤的接触电阻，得到石墨基柔性接地体B与模拟土壤的接触电阻R^S_J2，如式(6)：/n /n式中：R'——石墨基柔性接地体B每次试验测量得到的电阻值，Ω；/n(4)比较步骤(2)中得到的R^J_J1、以及步骤(3)中得到的R^S_J2，由此得出金属接地体A与模拟土壤的接触电阻、石墨基柔性接地体B与模拟土壤的接触电阻的差别。/n