接地極的溫升問題可能會(huì)影響接地極的安全穩(wěn)定運(yùn)行,接地極在土壤中散流,在電流場的作用下產(chǎn)生焦耳熱并進(jìn)行熱傳導(dǎo)。實(shí)際上,土壤的參數(shù)會(huì)隨著溫度改變,導(dǎo)致電流場變化,進(jìn)而影響熱傳導(dǎo)過程,即電流場與溫度場之間相互影響。通過試驗(yàn)獲取土壤的電阻率溫度特性、導(dǎo)熱系數(shù)和容積熱容量數(shù)據(jù)并建立電流場和溫度場的全耦合模型。將2種仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)得到的溫升、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn):不考慮土壤電阻率溫度特性時(shí)前期的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為符合,后期的溫升速率繼續(xù)降低則與試驗(yàn)中后期溫度迅速增加的現(xiàn)象相矛盾;仿真中考慮土壤電阻率溫度特性時(shí)溫升和電極電壓仿真結(jié)果趨勢(shì)均與試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)符合較好,且此時(shí)有助于削弱端部效應(yīng),所以應(yīng)該將土壤電阻率溫度特性引入接地極的發(fā)熱分析。 

【文章來源】：武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2020,53(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

試驗(yàn)裝置示意圖（單位：cm)

對(duì)第1節(jié)中試驗(yàn)所用的土壤進(jìn)行測(cè)量并獲得其參數(shù)，然后基于這些參數(shù)建立模型，最后將仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。模型涉及電流場的電阻率和溫度場的導(dǎo)熱系數(shù)和容積熱容量。土壤的電阻率隨著溫度、濕度變化劇烈，是最為關(guān)鍵的影響因素，而導(dǎo)熱系數(shù)和容積熱容量隨著溫度、濕度的變化遠(yuǎn)沒有電阻率那樣劇烈，所以重點(diǎn)考慮土壤電阻率的溫度特性。本節(jié)通過試驗(yàn)測(cè)量確定土壤樣品的電阻率、導(dǎo)熱系數(shù)和容積熱容量。2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

通過實(shí)驗(yàn)室四極法獲得土壤電阻率及其溫度特性[15]，試驗(yàn)原理如圖3所示。在試驗(yàn)容器中裝滿土壤樣品，通過兩端的電流極施加電流，記錄初始狀態(tài)下土壤的重量，之后將其放入恒溫箱中加熱，每隔5℃左右測(cè)量1次土壤電阻率，并記錄此時(shí)土壤的重量，第i次測(cè)量的重量記作mi。試驗(yàn)結(jié)束后將土壤置于恒溫箱中加熱烘干直至其重量基本不再減少為止，記錄此時(shí)的重量為m0。則土壤的含水率表示為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]直流接地極溫度特性計(jì)算與試驗(yàn)[D]. 杜華珠.武漢大學(xué) 2013

碩士論文
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[2]TPS法熱常數(shù)分析儀的開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 豐正功.天津大學(xué) 2016



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