[发明专利]一种基于土壤湿度的接地装置优良特性评估系统

权利要求书

1.一种基于土壤湿度的接地装置优良特性评估系统，其特征在于，所述评估系统包括土壤箱、试验箱、接地装置、控制主机、超高工作电流发生器、超高工作电流发生控制器、多个水雾发生装置、相对湿度分析控制装置、超高工作电流传感器、超高工作电流响应测试仪、数据采集器以及多个湿度传感器；所述接地装置放置在土壤箱中，所述土壤箱中填充土壤，所述土壤箱放置在试验箱中，所述土壤箱外壳与试验箱外壳相连，所述试验箱接地，所述接地装置连接接地装置引出线，所述接地装置引出线通过高压电缆与超高工作电流发生器的输出端连接，所述高压电缆上设有通断开关，所述超高工作电流发生器接地，所述超高工作电流发生器与超高工作电流发生控制器连接，所述超高工作电流发生控制器与控制主机连接；所述多个水雾发生装置分布于试验箱内侧，并分别与相对湿度分析控制装置连接，所述相对湿度分析控制装置与控制主机连接；所述超高工作电流传感器套设在高压电缆上，所述超高工作电流传感器的输出端与超高工作电流响应测试仪连接，所述超高工作电流响应测试仪的输出端通过信号电缆与数据采集器连接，所述数据采集器与控制主机相连；所述多个湿度传感器分布于土壤箱内，与接地装置周围的土壤接触，引出土壤箱后通过信号电缆与数据采集器连接；

基于所述评估系统对接地装置进行优良特性评估，包括以下步骤：

S1、获取接地装置的外形尺寸，包括接地装置导体的截面积S和几何尺寸L；将接地装置放置于土壤箱中，安装好所述评估系统；

S2、接通通断开关，控制主机通过超高工作电流发生控制器控制超高工作电流发生器输出峰值为I_m的8/20us的超高工作电流，通过超高工作电流响应测试仪测量接地装置在超高工作电流下的超高工作电流响应，通过湿度传感器检测土壤相对湿度H，并通过数据采集器传输至控制主机；

S3、断开通断开关，通过水雾发生装置产生水雾，调节土壤箱内土壤的相对湿度，使土壤箱内土壤的相对湿度以设定的5％变化梯度在0％-100％之间变化；每调节一次，待水雾完全扩散后，重复步骤S2，获得21组超高工作电流响应数据；

S4、基于得到的21组超高工作电流响应数据，对接地装置进行优良特性评估，具体为：

将得到的21组超高工作电流响应Q_sk代入公式(1)得到21组接地装置优良特性一级评判因子D_1K：

其中，D_1K为第K组测试湿度百分比下接地装置优良特性一级评判因子，Q_sK为第K组测试湿度百分比下超高工作电流响应，Y_L为接地装置几何尺寸修正系数，Y_S为接地装置截面积修正系数，L为所测接地装置几何尺寸，L₁为标准接地装置几何尺寸，S为所测接地装置截面积，S₁为标准接地装置截面积；

将得到的21组测试的相对湿度H代入公式(2)中，得到对应相对湿度下接地装置优良特性二级评判因子D_2K：

其中，D_2K为第K组测试相对湿度下接地装置优良特性二级评判因子，H_K为第K组测试土壤相对湿度，I_m为超高工作电流幅值；

综上，计算考虑土壤湿度的接地装置优良特性评估因素D，

其中，P₁为第一基准权重因子，P₂为第二基准权重因子；

当D∈(0,1.0]时，表征接地装置优良特性良好；当D∈(1.0,+∞])时，表征接地装置优良特性较差，应当尽快检查，维护修缮；从而完成对接地装置的优良特性评估。

2.根据权利要求1所述的一种基于土壤湿度的接地装置优良特性评估系统，其特征在于，所述通断开关和超高电压电流传感器设置于试验箱内。

3.根据权利要求1所述的一种基于土壤湿度的接地装置优良特性评估系统，其特征在于，所述超高工作电流发生器通过第一接地极接地，所述试验箱通过第二接地极接地。