[发明专利]一种利用叠加原理计算接地网与线圈之间互感的方法

说明书

本发明公开了一种利用叠加原理计算接地网与线圈之间互感的方法，其方法为：步骤一、将接地网看作是平面网格；步骤二、将接地网平面S₂划分为一个大的方形平面S′_{2_1}和多个小的方形平面；步骤三、选择线圈l₁的形状，圆形或方形，确定线圈l₁的中心坐标和尺寸参数；步骤四、通过计算线圈l₁与平面S′_{2_j}相交链的磁通求得两者之间的互感步骤五、按照叠加原理求得线圈l₁与接地网平面S₂的互感有益效果：本发明针对接地网与线圈之间的互感计算，将接地网看作是平面网格，对方形平面与圆形和方形线圈之间的互感计算推导了一般化的计算公式，并利用叠加原理推导了接地网平面与线圈之间互感计算的公式。可以计算任意形状和规模的接地网与线圈之间的互感。

技术领域

本发明涉及一种计算接地网与线圈之间互感的方法，特别涉及一种利用叠加原理计算接地网与线圈之间互感的方法。

背景技术

目前，互感是电路理论中的基本参数之一，互感系数的计算也是电工、电力、无线电技术中经常遇到的问题。

电磁法探测是一种常用的地球物理方法，主要包括探地雷达方法GPR、瞬变电磁法TEM、频率域电磁法FEM。目前电磁法探测被广泛应用于金属矿勘探、煤矿水文地质调查和工程勘查等领域。近年来该类方法也被应用于接地网的断点检测中。

中国专利CN201410069150.8公开了一种瞬变电磁法的接地网断点诊断方法，该方法应用瞬变电磁探测装置在接地网上方地面进行探测，对测量得到的感应电压数据进行反演得到视电阻率断面图，以此判断接地网的断点情况。

中国专利CN201510418318.6公开了一种基于瞬变电磁异常环原理的接地网断点诊断方法，该方法将接地网视为异常线圈，根据欲检测位置,确定测量区域，采用中心回线装置进行探测，直接通过判断感应电压形态判断断点位置。

中国专利CN201510581347.4公开了一种基于频率域电磁法的接地网故障自动诊断方法，该方法主要依据电磁异常环原理和神经网络系统,将接地网网格看做是地下水平放置的异常环，依据电磁异常环原理理论计算接地网的响应，作为神经网络断点诊断的训练样本，并通过频率域电磁设备采集各测点的响应作为测试样本，进行接地网的断点诊断。

以上所述方法都是应用瞬变电磁法和频率域电磁法探测接地网的断点情况，对于电磁法探测接地网的理论分析需要计算接地网与线圈之间的互感，本发明将接地网视为平面网格，更接近接地网的实际情况，对于任意形状、规模的接地网均可以计算得到接地网与线圈之间的互感。

发明内容

本发明的目的是为了计算得到任意形状、规模的接地网与线圈之间的互感而提供的一种利用叠加原理计算接地网与线圈之间互感的方法。

本发明提供的利用叠加原理计算接地网与线圈之间互感的方法，其方法如下所述：

步骤一、将接地网看作是平面网格；

步骤二、将接地网平面S₂划分为一个大的方形平面S′_{2_1}和多个小的方形平面S′_{2_j}(j＝2,3,4…m)，满足并得到每个方形平面S′_{2_j}的中心坐标与尺寸参数；

步骤三、选择线圈l₁的形状，圆形或方形，确定线圈l₁的中心坐标和尺寸参数；

步骤四、通过计算线圈l₁与平面S′₂__j相交链的磁通求得两者之间的互感

步骤五、按照叠加原理求得线圈l₁与接地网平面S₂的互感