云南典型土壤沖擊特性研究與火花放電現(xiàn)象分析.pdf

1、土壤是接地系統(tǒng)性能的決定因素，因此近年來國內(nèi)外學(xué)者針對土壤的阻抗特性開展了大量的研究工作，現(xiàn)有的研究多用細(xì)砂替代土壤，反而忽略了土壤的結(jié)構(gòu)差異可能引發(fā)的導(dǎo)電性異常。本論文通過開展實(shí)驗(yàn)，對比研究云南紅粘土與細(xì)砂的沖擊導(dǎo)電特性，提出土壤基質(zhì)結(jié)構(gòu)差異對其沖擊特性的影響規(guī)律;增加不同規(guī)格結(jié)構(gòu)接地極在粘土環(huán)境中的沖擊試驗(yàn)，探究粘土的火花放電特性;最后結(jié)合試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題分析雷電沖擊波形對接地極接地電阻的影響，為統(tǒng)一簡化沖擊試驗(yàn)提供理論支持。<

2、br>　　本文首先分析了不同基質(zhì)結(jié)構(gòu)土壤的導(dǎo)電機(jī)理;搭建了土壤沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，通過實(shí)驗(yàn)方法研究了受不同基質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的土壤沖擊特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對于基質(zhì)為非團(tuán)聚性結(jié)構(gòu)的土壤，在相同含水量條件下，土壤的沖擊電阻率、臨界擊穿場強(qiáng)和擊穿時(shí)延隨著土壤粒徑的增大而增大，并受到土壤孔隙率和粒徑均勻度的影響;對于基質(zhì)為團(tuán)聚性結(jié)構(gòu)的土壤，土壤的沖擊特性不符合以上規(guī)律，且在相同含水量時(shí)，紅粘土的導(dǎo)電性要弱于均勻粒徑的砂質(zhì)土;同時(shí)得出用細(xì)砂替代土壤開展土壤沖

3、擊特性研究是片面的。
　　然后開展粘土環(huán)境下不同規(guī)格結(jié)構(gòu)接地極的沖擊試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粘土環(huán)境下:一端注入方式下的較短水平接地極周圍土壤發(fā)生的火花放電效應(yīng)較強(qiáng);接地極夾角對土壤火花放電效應(yīng)的影響較小;方框型接地極具有均壓功能，當(dāng)方框邊長增大時(shí)，周圍土壤的火花放電效應(yīng)會減弱;表面積越小的接地極周圍土壤越容易發(fā)生火花放電現(xiàn)象;以及在接地極所用鋼材總長一定時(shí)，方框型接地極的接地效果要優(yōu)于方框+射線型接地極。而對于方框+射線型接地極而言，在用料總

4、長一定的條件下，增加方框邊長的降阻效果要差于增加射線長度。
　　最后分析研究了電壓電流沖擊波形、極性對不同結(jié)構(gòu)接地極沖擊接地電阻的影響規(guī)律，并從電荷量、連續(xù)性和火花放電角度分析以上規(guī)律的產(chǎn)生依據(jù)。結(jié)果表明:在相同沖擊波幅值條件下，沖擊接地電阻隨沖擊波的波前時(shí)間每減少50％其近似降低5％，而隨半波時(shí)間每增加一倍其近似降低5％;僅改變沖擊極性時(shí)，正極性沖擊下的沖擊接地電阻要比負(fù)極性沖擊下的小，且最多減小10％;電流波形控制沖擊與電壓波