专利名称：一种土壤电阻率测量方法
技术领域：
本发明涉及电力领域，更具体地说，涉及一种土壤电阻率测量方法。
背景技术：
近些年来，国内多处变电站因雷击形成扩大事故，多数与地网接地电阻不合格有关，接地网起着工作接地和保护接地的作用，当接地电阻过大则发生接地故障时，使中性点电压偏移增大，可能使健全相和中性点电压过高，超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。土壤电阻率是决定接地电阻的重要因素，为了合理设计接地装置，必须对土壤电阻率进行实测，以便用实测电阻率做接地电阻的计算参数。 在现有技术中，一般采用工频大电流法来测量土壤的电阻率，由于在大地中看很可能存在较大的零序电流，尤其是处于运行中且出线较多的变电站，在零序电流不但会流入测量电流回路，影响电流的读数，而且还会在电压回路上形成降压，影响电压的读数。所以现有技术中，规程要求在进行测量时，试验电流不得小于50A以减少干扰对测量结果的影响，由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大等诸多问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种土壤电阻率测量方法。本发明实施例是这样实现的一种土壤电阻率测量方法，包括将第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩在同一直线分布设置并打入地下，所述第一地桩和第二地桩之间的距离设为与第三地桩和第四地桩之间的距离相等；将所述第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩打入地下的深度设为相同，且所述深度小于所述第一地桩和第二地桩之间的距离的1/20;将与工频相差设定频率的电源正极连接所述第一地桩，负极连接所述第四地桩；获取第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值；以所述第一地桩和第二地桩之间的距离、所述第二地桩和第三地桩之间的距离和所述电阻值为参数，根据预设的公式计算土壤的电阻率。优选的，在本发明实施例中，所述第三地桩和第四地桩之间的电阻值以设于所述第三地桩和第四地桩之间的电压表所测得的电压值，以及设于第一地桩和第二地桩之间的电流表所测得的电流值为参数计算获得。优选的，在本发明实施例中，所述第一地桩和第二地桩之间的距离设为与第二地桩和第三地桩之间的距离相等。优选的，在本发明实施例中，所述第一地桩和第二地桩之间的距离设为5m、10m、20m、30m 或 40m。优选的，在本发明实施例中，所述预设的公式包括
P =2 Ji aR (a+b) /b ;其中，P为电阻率；a为所述第一地桩和第二地桩之间的距离山为所述第三地桩和第四地桩之间的距离；R为所述第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值。优选的，在本发明实施例中，所述预设的公式包括P =2 JiaR;其中，P为电阻率；a为所述第一地桩和第二地桩之间的距离；R为所述第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值。优选的，在本发明实施例中，所述设定频率为5赫兹。优选的，在本发明实施例中，将所述电源的供电电流设置为I至5安培。从上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，通过将第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩在同一直线分布设置并打入地下，并采用非工频的电流来向第一地桩和第四地桩输入电流。通过测量电流值，以及第二地桩、第三地桩之间的电阻值，从而可以通 过电阻率公式来得出土壤的电阻值；由于在本发明实施例中，采用非工频的电流来进行测量，所以避免了工频对测量电流的干扰，所以也就不必采用大电流的来进行测量，由于小电流电源的体积小，操作简便，所以本发明实施例有效地减小了测量电源的体积，减轻了试验人员的工作强度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例中所述土壤电阻率测量方法的流程示意图；图2为本发明实施例中所述土壤电阻率测量方法所用各设备的安装构成示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。现有技术中，采用工频大电流法来对接地设备进行土壤电阻率的测量，在这种方式中，规程要求试验电流不得小于50A，由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大等诸多问题。为此，如图I和图2所示，在本发明实施例中，提供了一种土壤电阻率测量方法，包括S11、将第一地桩I、第二地桩2、第三地桩3和第四地桩4在同一直线分布设置并打入地下，所述第一地桩I和第二地桩2之间的距离设为与第三地桩3和第四地桩4之间的距尚相等；S12、将所述第一地桩I、第二地桩2、第三地桩3和第四地桩4打入地下的深度设为相同，且深度小于所述第一地桩I和第二地桩2之间的距离的1/20;
S13、将与工频相差设定频率的电源5正极连接所述第一地桩1，负极连接所述第四地桩4 ；S14、获取第三地桩3和第四地桩4之间的电阻值；S15、以所述第一地桩I和第二地桩2之间的距离、所述第二地桩2和第三地桩3之间的距离和电阻值为参数，根据预设的公式计算土壤的电阻率。在现有技术中，在测量土壤电阻率时，使用工频电流进行测量会引起干扰，所以需要将测量电流加大至50安培以上才能得到较为精确的结果；由于需要提供50安培以上的电流，所以使得测量设备体积很大，试验过程复杂，进而使得实验人员的工作强度较大。本发明实施例中，采用与工频频率不同的电流作为测量电流，从而极大地避免了工频电流的干扰，由于受到工频电流的干扰较小，所以通过较小的测量电流就可以得到较精确的测量结果。实际应用中，在实施本发明实施例中的土壤电阻率方法时，首先要在被测的地面上，将四个地桩呈一条直线钉入地下；其中第一地桩和第二地桩之间的距离设为与 第三地桩和第四地桩之间的距离相等，也就是说，两端的地桩与相邻地桩的距离相等。此夕卜，还需要将每个地桩钉入地面的深度设为一致。此时，可以通过稳压电源连接第一地桩和第四地桩形成一个回路，具体的，在本发明实施例中，可以是将电源正极连接所述第一地桩，负极连接所述第四地桩；需要说明的是，在本发明实施例中，电源的频率与工频不同，而是与工频相差设定的频率，比如，可以是45赫兹或是55赫兹。由于本发明实施例中的测量电流频率与工频电流频率相差不大，所以测得的结果与实际结果的误差很小，从而使得最终结果较为精确。与现有技术中电源的电流与采用工频电流需要较大的电流值不同，在本发明实施例中，可将电源的电流设置的小得多，具体的，可以为I安培至5安培中的任意电流值。在本发明实施例中，在通过设于第三地桩和第四地桩之间的电压表所测得的电压值，以及设于第一地桩和第二地桩之间的电流表所测得的电流值为参数，计算出获第三地桩和第四地桩之间的电阻值后，可以以第一地桩和第二地桩之间的距离、第二地桩和第三地桩之间的距离和电阻值为参数，根据预设的公式计算土壤的电阻率。具体的预设的公式可以为P =2 JiaR (a+b)/b;其中，P为电阻率；a为所述第一地桩和第二地桩之间的距离；b为所述第三地桩和第四地桩之间的距离#为所述第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值。优选的，在本发明实施例中，还可以将第一地桩和第二地桩之间的距离设为与第二地桩和第三地桩之间的距离相等，即a=b ;此时，具体的预设的公式可以为P =2 π aR ;其中，P为电阻率；a为所述第一地桩和第二地桩之间的距离；R为所述第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值。综上所述，在本发明实施例中，通过将第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩在同一直线分布设置并打入地下，并采用非工频的电流来向第一地桩和第四地桩输入电流。通过测量电流值，以及第二地桩、第三地桩之间的电阻值，从而可以通过电阻率公式来得出土壤的电阻值；由于在本发明实施例中，采用非工频的电流来进行测量，所以避免了工频对测量电流的干扰，所以也就不必采用大电流的来进行测量，由于小电流电源的体积小，操作简便，所以本发明实施例有效地减小了测量电源的体积，减轻了试验人员的工作强度。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。
权利要求
1.一种土壤电阻率測量方法，其特征在于，包括 将第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩在同一直线分布设置并打入地下，所述第一地桩和第二地桩之间的距离设为与第三地桩和第四地桩之间的距离相等； 将所述第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩打入地下的深度设为相同，且所述深度小于所述第一地桩和第二地桩之间的距离的1/20; 将与エ频相差设定频率的电源正极连接所述第一地桩，负极连接所述第四地桩； 获取所述第三地桩和第四地桩之间的电阻值； 以所述第一地桩和第二地桩之间的距离、所述第二地桩和第三地桩之间的距离和所述电阻值为參数，根据预设的公式计算土壤的电阻率。
2.根据权利要求I所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，所述第三地桩和第四地桩之间的电阻值以设于所述第三地桩和第四地桩之间的电压表所测得的电压值，以及设于第一地桩和第二地桩之间的电流表所测得的电流值为參数计算获得。
3.根据权利要求2所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，所述第一地桩和第二地桩之间的距离设为与第二地桩和第三地桩之间的距离相等。
4.根据权利要求3所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，所述第一地桩和第二地桩之间的距离设为5m、10m、20m、30m或40m。
5.根据权利要求I所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，所述预设的公式包括 P =2 31 aR (a+b) /b ;其中，P为电阻率；a为所述第一地桩和第二地桩之间的距离；b为所述第三地桩和第四地桩之间的距离；R为所述第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值。
6.根据权利要求2所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，所述预设的公式包括 P =2 JiaR;其中，P为电阻率；a为所述第一地桩和第二地桩之间的距离；R为所述第三地桩和第四地桩之间土壤电阻的电阻值。
7.根据权利要求6所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，所述设定频率为5赫兹。
8.根据权利要求7所述土壤电阻率測量方法，其特征在于，将所述电源的供电电流设置为I至5安培。
全文摘要
本实施例公开了一种土壤电阻率测量方法，包括将第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩在同一直线分布设置并打入地下，第一地桩和第二地桩之间的距离设为与第三地桩和第四地桩之间的距离相等；将第一地桩、第二地桩、第三地桩和第四地桩打入地下的深度设为相同，且深度小于第一地桩和第二地桩之间的距离的1/20；将与工频相差设定频率的电源正极连接所第一地桩，负极连接第四地桩；获取第三地桩和第四地桩之间的电阻值；以第一地桩和第二地桩之间的距离、第二地桩和第三地桩之间的距离和电阻值为参数根据预设的公式计算土壤的电阻率。本发明实施例有效地减小了测量电源的体积，减轻了试验人员的工作强度。
文档编号G01R27/08GK102854390SQ20121038669
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者朱瑾, 王勇光, 卢雷, 任伟宏, 吴明, 刘亮泽 申请人:宁波市鄞州供电局, 国家电网公司