[發明專利]一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測裝置與方法

在審

• 申請號: 202011331387.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112577997A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李偉;李松;何華林;黃峻峰;王曉濤;王容;谷永剛;左坤;武劍;黨蓓佳;王森;李志忠;申巍
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司電力科學研究院;國網陜西省電力公司;成都諾嘉偉業科技有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01D21/02;G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測裝置，其特征在于，包括土壤腐蝕監測探頭(14)、蝕監測儀(13)和中央服務系統(18)；

所述土壤腐蝕監測探頭(14)包括與土壤接觸的被測探頭(33)和不與土壤接觸的參考探頭(32)；

所述腐蝕監測儀(13)用于測量被測探頭(33)和參考探頭(32)的電阻比值，并傳遞至中央服務系統；

所述中央服務系統用于根據接收到的被測探頭(33)和參考探頭(32)的電阻比值，計算出腐蝕速率，并實現在線實時監測與數據統計。

2.根據權利要求1所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測裝置，其特征在于，還包括溫濕度監測模塊(11)和饋電電流檢測模塊(12)；所述溫濕度監測模塊(11)用于測量土壤腐蝕監測探頭(14)處的溫濕度，并傳遞至中央服務系統(18)；所述饋電電流檢測模塊(12)用于檢測土壤腐蝕監測探頭(14)的饋電電流，并傳遞至中央服務系統(18)。

3.根據權利要求2所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測裝置，其特征在于，所述溫濕度監測模塊(11)包括至少兩個溫濕度傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測裝置，其特征在于，所述土壤腐蝕監測探頭(14)和被監測的接地極的體積成比例關系。

5.根據權利要求1所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測裝置，其特征在于，所述腐蝕監測儀(13)的輸出端和無線數據收發器的輸入端連接，所述無線數據收發器的輸出端和中央服務系統的輸入端連接。

6.一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將土壤腐蝕監測探頭(14)埋于土壤中，所述土壤腐蝕監測探頭(14)包括與土壤接觸的被測探頭(33)和不與土壤接觸的參考探頭(32)；

步驟2、測量被測探頭(33)和參考探頭(32)的電阻，得到被測探頭(33)和參考探頭(32)的電阻比值；

步驟3、根據步驟2得到的電阻比值，計算被測探頭(33)的截面積，再根據被測探頭(33)的截面積，通過微分法計算直流接地極的腐蝕速率。

7.根據權利要求6所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測方法，其特征在于，所述步驟3中，采用歐姆定律計算被測探頭(33)的截面積。

8.根據權利要求6所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測方法，其特征在于，步驟3中，被測探頭(33)在t₁～t₂內腐蝕速率r_cor計算公式為：

式中，

其中，C和B_x,r(t)均為中間變量，Lx為被測探頭(33)的長度，Lr為參考探頭(32)的長度，r_x(t1)為被測探頭(33)在t1時刻的半徑，r_x(t1)為被測探頭(33)在t2時刻的半徑，r_r為參考探頭(32)的半徑。

9.根據權利要求6所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測方法，其特征在于，步驟2中，通過雙刀雙擲繼電器切換土壤腐蝕監測探頭(14)的工作狀態和測量狀態，當土壤腐蝕監測探頭(14)處于工作狀態時，土壤腐蝕監測探頭(14)作為接地電極用于導入強電流到大地；當需要進行測量時，斷開土壤腐蝕監測探頭(14)的接地工作模式，通過交替電流法測量被測探頭(33)和參考探頭(32)的電阻比值。

10.根據權利要求6所述的一種超高壓直流接地極土壤腐蝕監測方法，其特征在于，所述步驟1中，直流接地電極采用圓環形接地體，沿接地體敷設有配電電纜(24)，電極線終止在環的中心，經三根主饋電電纜(22)接到各分段的配電電纜(24)，所述土壤腐蝕監測探頭(14)連接在配電電纜(24)上。