一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台制造技术

一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台，包括柱状容器、压力施加机构、外部支架、第一电流极、第二电流极、第一电压极、第二电压极、温湿度传感器、压力传感器；所述的柱状容器的下部设有固定连接的下铜盖板，其上部设有活动连接的上铜盖板，所述的第一电流极设置在下铜盖板上，第二电流极设置在上铜盖板上；所述的第一电压极设置在柱状容器外周靠近下铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的第二电压极设置在柱状容器外周靠近上铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部。优点是，结构简单、操作方便、成本低，可以多次使用。

A Simulated Test Platform for Soil Resistivity Measurement by Quadrupole Method

A quadrupole simulation test platform for measuring soil resistivity includes a columnar vessel, a pressure exerting mechanism, an external support, a first current pole, a second current pole, a first voltage pole, a second voltage pole, a temperature and humidity sensor and a pressure sensor; the lower part of the columnar vessel is provided with a fixed lower copper cover plate, and the upper part of the columnar vessel is provided with a movable upper copper cover plate. One current pole is set on the lower copper cover plate, and the second current pole is set on the upper copper cover plate; the first voltage pole is set on the side near the lower copper cover plate around the cylinder container and penetrates the cylinder container into its interior; the second voltage pole is set on the side near the upper copper cover plate around the cylinder container and penetrates the cylinder container into its interior. The utility model has the advantages of simple structure, convenient operation and low cost, and can be used many times.

【技术实现步骤摘要】
一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台
本技术属于直流输电领域，具体为一种考虑土壤电阻率与温湿度及压力变化关系的四极法测量土壤电阻率模拟试验平台。
技术介绍
随着特高压直流输电工程的快速发展，直流系统的受端接地极极址选择日益困难，多个直流系统共用接地极的情况日趋普遍，从而导致接地极所流过的入地电流也不断增大，同时也会影响接地极温度上升的程度。若接地极在温度过高的环境中工作，其出现烧毁的概率将大大增加。接地极烧毁故障经开挖检查，发现引流电缆烧毁，接地体周围局部地下水沸腾，引流端土壤局部硬化，接地导体钢棒严重腐蚀，电流流入端和末端几十米被完全腐蚀断裂。根据相关的故障分析报告可知，由于土壤电阻率的存在，电流通过接地极向土壤中溢散时，引起土壤发热。但水平直线接地极存在端部效应，其电极端部散流密度较大，促使该部分周围土壤温度显著上升，土壤水分蒸发速度加快，土壤电阻率增大，进一步加剧局部土壤发热，使得接地极表面的土壤经高温硬化，甚至结壳，最终导致接地极不能正常工作。而在此过程中电流场与温度场的相互作用正是导致接地极烧毁故障最主要的原因。然而，温升所引起的土壤水分蒸发不仅使土壤电阻率发生了变化，同时也对土壤的热参数产生了一定的影响，从而进一步影响接地极及附近土壤的温升情况。
技术实现思路
本技术主要是解决目前多个直流系统共用接地极的情况日趋普遍，从而导致接地极所流过的入地电流也不断增大，同时接地极发热严重，由于接地极附近的土壤的温度、湿度、压力和电阻率存在相关关系，进而由于土壤温度、湿度的改变导致土壤电阻率变化，不利于接地极的散流，引发接地极温升的恶性循环。本技术给研究温度、湿度与土壤电阻率的关系提供了方便、简单的思路，本技术可以对土壤的温湿度进行实时监测，确保在测量期间，土壤的温湿度没有较大的变化，减小试验的误差，改变土壤所受压力，可以尽量模拟自然状态下的土壤状况，同时四极法消除了电极与土壤之间接触电阻的影响，减小试验误差，还可以研究四极法消除了电极与土壤之间接触电阻的影响。本技术是通过以下技术方案来实现的：一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台，包括柱状容器、压力施加机构、外部支架、第一电流极、第二电流极、第一电压极、第二电压极、温湿度传感器、压力传感器；所述的柱状容器的下部设有固定连接的下铜盖板，其上部设有活动连接的上铜盖板，所述的第一电流极设置在下铜盖板上，第二电流极设置在上铜盖板上；所述的第一电压极设置在柱状容器外周靠近下铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的第二电压极设置在柱状容器外周靠近上铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的温湿度传感器、压力传感器设置在柱状容器内部用于检测内部的温度、湿度和压力；所述的压力施加机构安装在外部支架并抵挡在上铜盖板上，其用于对上铜盖板施加压力从而提升柱状容器内部装载物压力。作为上述方案的改进，还包括绝缘垫片，所述的绝缘垫片设置在上铜盖板和柱状容器之间。作为上述方案的改进，所述的压力施加机构包括压杆和设置在压杆上的旋转把手，所述的压杆通过螺纹连接安装在外部支架上，通过旋转把手旋动压杆调节对上铜盖板的压力。作为上述方案的改进，所述的压力施加机构设有两套。本技术具有以下有益效果：结构简单、操作方便、成本低，可以多次使用；可以对土壤的温湿度进行实时监测，确保在测量期间，土壤的温湿度没有较大的变化，减小试验的误差；充分使用了四极法消除了电极与土壤之间接触电阻的影响，从而减小试验误差的优势；整个装置的密封性能良好，可以确保在试验过程中，土壤的含水量无较大变化。附图说明图1为本技术的模拟实验平台的剖视图。附图标记说明：柱状容器1、压力施加机构2、外部支架3、第一电流极4、第二电流极5、第一电压极6、第二电压极7、温湿度传感器8、压力传感器9、绝缘垫片10、下铜盖板11、上铜盖板12、压杆13、旋转把手14。具体实施方式实施例如图1所示，一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台，包括柱状容器1、压力施加机构2、外部支架3、第一电流极4、第二电流极5、第一电压极6、第二电压极7、温湿度传感器8、压力传感器9、绝缘垫片10；所述的柱状容器1的下部设有固定连接的下铜盖板11，其上部设有活动连接的上铜盖板12，所述的第一电流极4设置在下铜盖板11上，第二电流极5设置在上铜盖板12上；所述的第一电压极6设置在柱状容器1外周靠近下铜盖板11的一侧并贯穿柱状容器1进入其内部；所述的第二电压极7设置在柱状容器1外周靠近上铜盖板12的一侧并贯穿柱状容器1进入其内部；所述的温湿度传感器8、压力传感器9设置在柱状容器1内部用于检测内部的温度、湿度和压力；所述的压力施加机构2安装在外部支架3并抵挡在上铜盖板12上，其用于对上铜盖板12施加压力从而提升柱状容器1内部装载物压力。所述的绝缘垫片10设置在上铜盖板12和柱状容器1之间。所述的压力施加机构2包括压杆和设置在压杆13上的旋转把手14，所述的压杆13通过螺纹连接安装在外部支架3上，通过旋转把手14旋动压杆13调节对上铜盖板12的压力。所述的压力施加机构2设有两套。使用说明：首先将所述待测量的土壤放入柱状容器1，并且将第一电流极4和第二电流极5、第一电压极6和第二电压极7、温湿度传感器8以及压力传感器9安装在柱状容器1上，温湿度传感器8线路和压力传感器9线路穿过上铜盖板12的中心孔，然后置于恒温箱中进行加热处理，以便使待测的土壤处于某一温度，加热半小时后，将装置取出。通过埋设在土壤中的温湿度传感器8、压力传感器9记录土壤的温度、含水量和初始压力，将直流电源的输出正极连接在与上铜盖板12相连的第二电流极5上，将直流电源的输出负极连接在与下铜盖板11相连的第一电流极4上，在第一电压极6和第二电压极7之间并联一个电压表，电压表的正极连接在靠近上铜盖板12的第二电压极7上，电压表的负极连接在靠近下铜盖板11的第一电压极6上，通过直流电源通电，记录电压表电压数据以及直流电源电流数据，通过旋转把手14使压杆13做向下的运动，挤压土壤，使其所受压力发生变化，并调节直流电源的电流数值可以测量多组数据，之后可以取平均值得到在该温度、湿度、压力下的土壤电阻率，通过同样的方法可以得到不同温度、湿度、压力下的土壤电阻率，从而得到土壤电阻率与温湿度及压力变化关系。上列详细说明是针对本技术可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本技术的专利范围，凡未脱离本技术所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台，其特征在于，包括柱状容器、压力施加机构、外部支架、第一电流极、第二电流极、第一电压极、第二电压极、温湿度传感器、压力传感器；所述的柱状容器的下部设有固定连接的下铜盖板，其上部设有活动连接的上铜盖板，所述的第一电流极设置在下铜盖板上，第二电流极设置在上铜盖板上；所述的第一电压极设置在柱状容器外周靠近下铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的第二电压极设置在柱状容器外周靠近上铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的温湿度传感器、压力传感器设置在柱状容器内部用于检测内部的温度、湿度和压力；所述的压力施加机构安装在外部支架并抵挡在上铜盖板上，其用于对上铜盖板施加压力从而提升柱状容器内部装载物压力。

【技术特征摘要】
1.一种四极法测量土壤电阻率模拟试验平台，其特征在于，包括柱状容器、压力施加机构、外部支架、第一电流极、第二电流极、第一电压极、第二电压极、温湿度传感器、压力传感器；所述的柱状容器的下部设有固定连接的下铜盖板，其上部设有活动连接的上铜盖板，所述的第一电流极设置在下铜盖板上，第二电流极设置在上铜盖板上；所述的第一电压极设置在柱状容器外周靠近下铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的第二电压极设置在柱状容器外周靠近上铜盖板的一侧并贯穿柱状容器进入其内部；所述的温湿度传感器、压力传感器设置在柱状容器内部用于检测内部的温度、湿度和压力；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，王奇，项鹏飞，卢文浩，韦晓星，陈家峰，李少东，鲁海亮，文习山，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：新型
国别省市：广东,44