[發(fā)明專利]一種基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011162534.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112417716A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國鋒;務(wù)孔永;呂坤陽;胡松江;鄭偉;李建鑫;張明磊;陳曉朋;呂金勇;周媛;邢遠(yuǎn);李付磊;朱淵博
• 申請（專利權(quán)）人: 河南四達(dá)電力設(shè)備股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/25;G06N3/00;G06F30/17;G06F111/10
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 陳月婷

1.一種基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S001：獲取土壤理化參數(shù)；

S002：獲取接地引線材料及尺寸參數(shù)；

S003：獲取犧牲陽極參數(shù)；

S004：測試接地材料及陽極材料在模擬土壤環(huán)境中的極化曲線，并求出有限元法計(jì)算中用到的開路電位，交換電流密度以及陰陽極的傳遞系數(shù)；

S005：采用有限元法對接地裝置電位分布進(jìn)行計(jì)算；

S006：確定陰極保護(hù)基準(zhǔn)電位；

S007：通過粒子群算法求得陽極配置優(yōu)化圖；

S008：確定好數(shù)量和位置后，再對陰極系統(tǒng)保護(hù)電位進(jìn)行有限元計(jì)算，得到新的電位分布曲線；

S009：對比新電位分布曲線與之前的電位分布曲線，判斷方案是否可行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟S005中，

其中：φ為電極電勢，ρ為土壤電阻率，Q為電荷密度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟S005中，設(shè)置邊界條件，采用第三類邊界條件

其中：φ為電極電勢，ρ為土壤電阻率，f(φ)為極化曲線，n為外法線方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟S006中，使得接地裝置的溶解電流為零，也就是材料在電介質(zhì)溶液(土壤)中開始得到保護(hù)的平衡電位被稱為最小保護(hù)電位；而使得陰極發(fā)生析氫反應(yīng)的電位稱之為析氫電位，在陰極保護(hù)中將其定義為最大保護(hù)電位。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟S007中，確定理論公式，設(shè)置優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)

其中，x為陽極的位置；N為節(jié)點(diǎn)數(shù)；V_i為節(jié)點(diǎn)電位，V_p為陰極保護(hù)基準(zhǔn)電位。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟S007中，采用罰函數(shù)法，確定優(yōu)化模型最終形式。

其中，I≥0；x≤R。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在步驟S008中，

其中：φ為電極電勢，ρ為土壤電阻率，Q為電荷密度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值算法的免維護(hù)耐腐蝕接地裝置設(shè)計(jì)方法，其特征在于，還包括步驟S010：將計(jì)算優(yōu)化后的材料信息，防護(hù)系統(tǒng)部署信息整理入庫，方便相同土壤腐蝕等級下的方案調(diào)用。