[发明专利]一种接地网瞬变电磁响应计算方法

权利要求书

1.一种接地网瞬变电磁响应计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

1).将接地网看作是平面网格，将线圈视为平面环路；

2).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)的组合，表示为：确定每个方形平面S′_{2_j}(j＝1,2,3,4…m)的中心坐标与尺寸参数；

3).确定线圈平面S₁的形状，圆形或方形，将线圈平面S₁划分为一个大的平面S′_{1_1}和一个小的平面S′_{1_2}的组合，表达式为：S₁＝S′_{1_1}-S′_{1_2}，确定平面S′_{1_1}、平面S′_{1_2}的中心坐标与尺寸参数；

4).计算平面S′_{1_i}与平面S′_{2_j}之间的互感

5).按照组合平面与组合平面间互感计算的叠加原理计算线圈平面S₁与接地网平面S₂之间的互感

6).根据步骤1-5计算接地网与发射线圈之间的互感M_TL和根据步骤1-5计算接地网与接收线圈之间的互感M_RL带入感应电压计算公式计算接地网的瞬变电磁响应V_L；

步骤4中，当线圈平面为圆形时，对于平面S₁，半径为r₁，中心坐标为(Tx₁,Ty₁,Tz₁),电流为K₁，与接地网平面S₂，尺寸为2a×2b，中心坐标为(Tx₂,Ty₂,Tz₂)之间的互感为M_{ym_fm}如下式：

其中，

步骤4中，当线圈平面为方形时，对于平面S₁，尺寸为2c×2d，中心坐标为(Tx₁,Ty₁,Tz₁),电流为K₁，与接地网平面S₂，尺寸为2a×2b，中心坐标为(Tx₂,Ty₂,Tz₂)之间的互感为M_{fm_fm}如下式

其中，

2.按照权利要求1所述的一种接地网瞬变电磁响应计算方法，其特征在于：

步骤5中，从线圈平面S₁，电流为K₁，与接地网平面S₂之间相交链的互感磁链出发，线圈平面S₁与接地网平面S₂相交链的互感磁链推导出S₁与S₂之间的互感如下式

3.按照权利要求1所述的一种接地网瞬变电磁响应计算方法，其特征在于：

步骤6中，当发射电流为斜阶跃波时，接地网的感应电压计算公式为

其中，L_L为接地网的电感,τ_L为接地网的时间常数,T₁为发射电流停止上升的时刻，T₂为发射电流开始下降的时刻，T₃为发射电流完全关断的时刻,T为双极性梯形波的半个周期，I为发射电流的幅值。