CN114295871A - 输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统 - Google Patents

输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统 Download PDF

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CN114295871A CN202111658478.XA CN202111658478A CN114295871A CN 114295871 A CN114295871 A CN 114295871A CN 202111658478 A CN202111658478 A CN 202111658478A CN 114295871 A CN114295871 A CN 114295871A
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Abstract

本发明公开了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统,其中方法包括:向接地网内通入第一频率的电信号;采集接地网对应地面上方不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定接地网走向及埋深;沿射线走向方向,当磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置;向接地网内通入第二频率的电信号,且第二频率小于第一频率;采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定射线末端精准位置。实现了输电高压线路杆塔接地网不开挖的检测,检测简单方便,效率高。

Description

输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统
技术领域
本发明涉及接地线探测技术领域,尤其涉及一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统。
背景技术
输电高压线路杆塔接地网的埋深、走向及埋长均需要满足设计要求,当实际实施不到位时,则可能存在安全隐患。因此,对于施工完成后的输电高压线路杆塔接地网需要进行检验,确认施工是否合格。
目前,接地线的检验主要采用人工定点开挖以进行检验,工作强度大,效率低下,而且采用定点开挖方式,即部分抽检,检验准确性低,对应接地线端点位置也难以准确确认。因此,亟需一种接地线网不开挖的检测技术,但由于输电高压线路杆塔接地网具备一定的特殊性,多条接地线在地下通过杆塔下面的环形网互相联通,常规地下探测方法在接地网的检测中存在各接地线之前的信号容易形成相互干扰的问题,且接地线末端检测困难,均为输电高压线路杆塔接地网不开挖检测技术的开发带来了难点。
发明内容
本发明提供了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统,以解决现有主要采用人工定点开挖的检测方式工作强度大、效率低的问题。
第一方面,提供了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,包括:
向接地网内通入第一频率的电信号;
采集距离杆塔预设范围内地面不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线的走向及埋深;
对于每个由两根框线相交处,从一根框线的位置出发,绕其相交处外角到另一根框线,确定射线的根数;
采集每根射线对应地面不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定每根射线的走向及埋深;
沿射线走向方向,当磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置;
向接地网内通入第二频率的电信号,且第二频率小于第一频率;
采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;
根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定射线末端精准位置。
本方案中,通过向接地网内通入第一频率的电信号,与大地构成回路。接地网内有电流通过,电流在其周围产生交变电磁场,进而可采集接地网对应地面上方不同位置的磁感应电动势,进而可根据各位置磁感应电动势的大小情况确定接地网的走向和埋深。但是,输电高压线路杆塔接地网用圆钢直径只有约12mm,且多条射线在地下通过杆塔下面的框线互相联通,通入第一频率的电信号时会造成电流信号分散,检测过程中各条射线及框线之间的信号容易形成相互干扰,因此,在检测过程中表现出信号弱、信号衰减快,在靠近射线末端检测信号弱,检测难,超过一定距离磁感应电动势不可测,无法准确确定射线末端位置。因此,通过磁感应电动势不可测以确定射线末端初步位置后,向接地网通入第二频率的电信号,根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反的原理,采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向,进而可精确确定射线的末端位置,进而可确定射线的埋长。
进一步地,所述第一频率的电信号的频率范围为4kHz~200kHz,电压范围为30~48V,电流范围为5mA~100mA。
进一步地,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线/射线走向及埋深,具体包括:
通过地面上方同一水平面上框线/射线正上方磁感应电动势最大确定框线/射线走向;
获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深。
接地网内通入第一频率的电信号后,其产生的磁场呈以框线/射线轴心为圆心的同心圆分布,因此,地面上方同一水平面上框线/射线正上方距离框线/射线距离最近,其磁场最大,进而对应的磁感应电动势最大,基于此,可确定框线/射线的走向。通过检测框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,可确定该检测点与框线/射线的距离,用该距离减去检测点与地面的垂直距离即可得到框线/射线的埋深。
进一步地,磁感应电动势的采集方法如下:
通过三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈对框线/射线对应地面上方不同位置进行检测,对应得到检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。
通过采用三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈对框线/射线对应地面上方不同位置进行检测,然后基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。此方法可保证无论三个接收线圈形成的整体如何摆放,都可以测得同样大小的某个检测点的磁感应电动势,不用再受特定方位角度摆放才能准确检测到检测点的磁感应电动势的限制,实施更加方便,且检测结果准确。
进一步地,所述获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深,具体包括:
基于如下公式计算框线/射线正上方地面上的一处检测点磁感应电动势E:
Figure BDA0003446695090000031
式中,Ex、Ey、Ez分别为该检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
该检测点与框线/射线的距离h通过如下公式计算得到:
Figure BDA0003446695090000032
式中,n为接收线圈的匝数,s为接收线圈的面积,I为框线/射线上的电流,f为第一频率,μ0为真空中介质的磁导率;
框线/射线的埋深H通过下式得到;
H=h-l
式中,l为该检测点与地面的垂直距离。
进一步地,所述第二频率的电信号的频率范围为256Hz~4kHz,电压范围为30~48V,电流范围为5mA~100mA。
第二方面,提供了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测系统,包括:
电信号施加装置,用于向接地网通入第一频率的电信号或通入第二频率的电信号;
接地网走向埋深检测装置,用于在所述电信号施加装置向接地网通入第一频率的电信号时,采集接地网对应地面上方不同位置的磁感应电动势,以基于各位置磁感应电动势的大小确定框线及射线走向及埋深;还用于根据沿射线走向方向磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置;
射线末端检测装置,用于在所述电信号施加装置向接地网通入第二频率的电信号时,采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;并根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定接地线末端精准位置。
进一步地,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线/射线走向及埋深,具体包括:
通过地面上方同一水平面上框线/射线正上方磁感应电动势最大确定框线/射线走向;
所述接地网走向埋深检测装置获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深。
进一步地,所述接地网走向埋深检测装置包括三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈及处理模块,三个所述接收线圈用于对框线/射线对应地面上方不同位置进行检测,对应得到检测点的三个方向的磁感应电动势分量;所述处理模块用于基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。
进一步地,获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深,具体包括:
基于如下公式计算框线/射线正上方地面上的一处检测点磁感应电动势E:
Figure BDA0003446695090000041
式中,Ex、Ey、Ez分别为该检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
该检测点与框线/射线的距离h通过如下公式计算得到:
Figure BDA0003446695090000042
式中,n为接收线圈的匝数,s为接收线圈的面积,I为框线/射线上的电流,f为第一频率,μ0为真空中介质的磁导率;
框线/射线的埋深H通过下式得到;
H=h-l
式中,l为该检测点与地面的垂直距离。
有益效果
本发明提出了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法及系统,通过先接地网内通入第一频率的电信号,与大地构成回路。接地网内有电流通过,电流在其周围产生交变电磁场,进而可采集接地线对应地面上方不同位置的磁感应电动势,进而可根据各位置磁感应电动势的大小情况确定接地网的走向和埋深。但是,输电高压线路杆塔接地网用圆钢直径只有约12mm,且多条射线在地下通过杆塔下面的框线互相联通,通入第一频率的电信号时会造成电流信号分散,检测过程中各条射线及框线之间的信号容易形成相互干扰,因此,在检测过程中表现出信号相对较弱、信号衰减快,在靠近射线末端检测信号弱,超过一定距离磁感应电动势不可测,无法准确确定射线末端位置。因此,通过磁感应电动势不可测以确定射线末端初步位置后,向接地网通入第二频率的电信号,根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反的原理,采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向,进而可精确确定射线的末端位置,进而可确定射线的埋长。因此,本发明的方案实现了输电高压线路杆塔接地网不开挖的检测,检测简单方便,效率高。
附图说明
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1是本发明实施例提供的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,包括:
S1:向接地网内通入第一频率的电信号。由于输电高压线路杆塔接地网的引下线露出地表,可以通过一个电极连接引下线,一个电极连接大地的方式向接地网内通入第一频率的电信号。实施时,所述第一频率的电信号的频率范围为4kHz~200kHz,电压范围为30~48V,电流范围为5mA~100mA。本实施例中,第一频率为8kHz,电压为30V,电流不小于80mA;电流越大越好,电流越大,表明回路导通效果越好。优选地,在进行检测之前,可现场通过浇水的方式增大土壤电阻率,实现接地网与大地之间的良好导通。
S2:采集距离杆塔预设范围内地面不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线的走向及埋深。接地网由框线和射线构成,一般采用四根框线,即杆塔四角由框线相连,并且从杆塔四角射出射线。框线都是距离杆塔一定范围内,故采集距离杆塔预设范围内地面不同位置的磁感应电动势以确定框线的位置。
S3:对于每个由两根框线相交处,从一根框线的位置出发,绕其相交处外角(一般四根框线为矩形,则外角为270°)到另一根框线,确定射线的根数。根据实际情况的不同,每个杆塔的角引出一根或两根射线。
S4:采集每根射线对应地面不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定每根射线的走向及埋深。此处对射线的走向及埋深采集方法做具体说明,框线的走向及埋深可参见射线的走向及埋深采集原理,不另做详述。
射线的走向及埋深采集方法如下,具体包括:
S41:通过地面上方同一水平面上射线正上方磁感应电动势最大确定射线走向;
S42:获取射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定射线的埋深。
接地网内通入第一频率的电信号后,射线产生的磁场呈以射线轴心为圆心的同心圆分布,因此,地面上方同一水平面上射线正上方距离射线距离最近,其磁场最大,进而对应的磁感应电动势最大,基于此,可确定射线的走向。通过检测射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,可确定该检测点与射线的距离,用该距离减去检测点与地面的垂直距离即可得到射线的埋深。
优选地,射线对应地面上方不同位置的磁感应电动势通过如下方法采集得到:
通过三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈对射线对应地面上方不同位置进行检测,对应得到检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。
通过采用三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈对射线对应地面上方不同位置进行检测,然后基于检测点的三个磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。此方法可保证无论三个接收线圈形成的整体如何摆放,都可以测得同样大小的某个检测点的磁感应电动势,不用再受特定方位角度摆放才能准确检测到检测点的磁感应电动势的限制,实施更加方便,且检测结果准确。
更具体地,上述步骤S42中确定射线的埋深的方法具体包括:
S421:基于如下公式计算射线正上方地面上的一处检测点磁感应电动势E:
Figure BDA0003446695090000061
式中,Ex、Ey、Ez分别为该检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
S422:该检测点与射线的距离h通过如下公式计算得到:
Figure BDA0003446695090000062
式中,n为接收线圈的匝数,s为接收线圈的面积,I为射线上的电流,f为第一频率,μ0为真空中介质的磁导率;
S423:射线的埋深H通过下式得到;
H=h-l
式中,l为该检测点与地面的垂直距离。
当然,其他实施例中,也可采用竖直方向上间隔预设距离的两个按水平方向分布的线圈进行埋深的测量,则埋深可表示为
Figure BDA0003446695090000063
其中,VL表示垂直方向低位置线圈的磁感应电动势,VH表示垂直方向高位置线圈的磁感应电动势,Δh表示两个线圈的垂直距离。
S5:沿射线走向方向,当磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置。在靠近射线末端检测信号弱,超过一定距离磁感应电动势不可测,磁感应电动势不可测则表明处于接地线末端附件,此时可划定一定范围(如2m内)内的区域为射线末端初步位置预设范围。
S6:向接地网内通入第二频率的电信号,且第二频率小于第一频率。实施时,所述第二频率的电信号的频率范围为256Hz~4kHz,电压范围为30~48V,电流范围为5mA~100mA。本实施例中,第二频率为398Hz+796Hz的复合频率。
S7:采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;
S8:根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定射线末端精准位置。检测射线末端时,沿射线走向方向采集固定间距两点之间的梯度电位及电流方向,基于射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,以及固定间距两点其中一点位于射线末端正上方时梯度电位最大可准确确定射线末端位置。
本方案中,通过向接地网内通入第一频率的电信号,与大地构成回路。接地网内有电流通过,电流在其周围产生交变电磁场,进而可采集接地网对应地面上方不同位置的磁感应电动势,进而可根据各位置磁感应电动势的大小情况确定接地网的走向和埋深。但是,由于输电高压线路杆塔接地网的本征特殊性,接地网用圆钢直径小,约12mm,且多条射线在地下通过杆塔下面的框线互相联通,通入第一频率的电信号时会造成电流信号分散,检测过程中各条射线及框线之间的信号容易形成相互干扰,因此,在检测过程中表现出信号相对较弱、信号衰减快,在靠近射线末端检测信号弱,超过一定距离磁感应电动势不可测,无法准确确定射线末端位置。因此,通过磁感应电动势不可测以确定射线末端初步位置后,向接地网通入第二频率的电信号,根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反的原理,采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向,进而可精确确定射线的末端位置,进而可确定射线的埋长。
实施例2
本实施例提供了一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测系统,包括:
电信号施加装置,用于向接地网通入第一频率的电信号或通入第二频率的电信号;
接地网走向埋深检测装置,用于在所述电信号施加装置向接地网通入第一频率的电信号时,采集接地网对应地面上方不同位置的磁感应电动势,以基于各位置磁感应电动势的大小确定框线及射线走向及埋深;还用于根据沿射线走向方向磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置;
射线末端检测装置,用于在所述电信号施加装置向接地网通入第二频率的电信号时,采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;并根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定射线末端精准位置。
具体地,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线/射线走向及埋深,具体包括:
通过地面上方同一水平面上框线/射线正上方磁感应电动势最大确定框线/射线走向;
所述接地网走向埋深检测装置获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深。
本实施例中,所述接地网走向埋深检测装置包括三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈及处理模块,三个所述接收线圈用于对框线/射线对应地面上方不同位置进行检测,对应得到检测点的三个方向的磁感应电动势分量;所述处理模块用于基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。
更具体地,获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深,具体包括:
基于如下公式计算框线/射线正上方地面上的一处检测点磁感应电动势E:
Figure BDA0003446695090000081
式中,Ex、Ey、Ez分别为该检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
该检测点与框线/射线的距离h通过如下公式计算得到:
Figure BDA0003446695090000082
式中,n为接收线圈的匝数,s为接收线圈的面积,I为框线/射线上的电流,f为第一频率,μ0为真空中介质的磁导率;
框线/射线的埋深H通过下式得到;
H=h-l
式中,l为该检测点与地面的垂直距离。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
采用本发明提供的不开挖检测方案对现场进行检测验证,结果如下:
在500kv鼎星二线3号塔现场对接地网不开挖检测技术进行了现场应用。对该塔地下接地网的构造、射线走向、长度、埋深进行了精确测量,该塔经实测,共有射线5根,开挖实际长度分别为29.3、39.4、48.4、36、30。开挖前使用本发明方案检测长度分别为:29.3、41.3、47.7、33.2、27,偏差为:0、+0.2、-0.7、-0.3、-0.3,最大误差1.5%,最小误差为0。开挖埋深为0.4,0.4,0.5,0.6,0.6,开挖前测试埋深分别为0.41,0.42,0.45,0.71,0.63。检测结果准确可靠,为下一步在线路基建验收中应用奠定了基础。500kv鼎星二线3号塔的接地网设计型号为GD-12F,设计射线布置为8根56米的射线。而经现场实测,现场射线为5根,无一根射线长度达到了56米,该塔接地网投运后未进行改造,接地网为原建设单位铺设,接地网建设中偷工减料。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,其特征在于,包括:
向接地网内通入第一频率的电信号;
采集距离杆塔预设范围内地面不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线的走向及埋深;
对于每个由两根框线相交处,从一根框线的位置出发,绕其相交处外角到另一根框线,确定射线的根数;
采集每根射线对应地面不同位置的磁感应电动势,基于各位置磁感应电动势的大小确定每根射线的走向及埋深;
沿射线走向方向,当磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置;
向接地网内通入第二频率的电信号,且第二频率小于第一频率;
采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;
根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定射线末端精准位置。
2.根据权利要求1所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,其特征在于,所述第一频率的电信号的频率范围为4kHz~200kHz,电压范围为30~48V,电流范围为5mA~100mA。
3.根据权利要求1所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,其特征在于,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线/射线走向及埋深,具体包括:
通过地面上方同一水平面上框线/射线正上方磁感应电动势最大确定框线/射线走向;
获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深。
4.根据权利要求3所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,其特征在于,磁感应电动势的采集方法如下:
通过三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈对框线/射线对应地面不同位置进行检测,对应得到检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。
5.根据权利要求4所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,其特征在于,所述获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深,具体包括:
基于如下公式计算框线/射线正上方地面上的一处检测点磁感应电动势E:
Figure FDA0003446695080000011
式中,Ex、Ey、Ez分别为该检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
该检测点与框线/射线的距离h通过如下公式计算得到:
Figure FDA0003446695080000021
式中,n为接收线圈的匝数,s为接收线圈的面积,I为框线/射线上的电流,f为第一频率,μ0为真空中介质的磁导率;
框线/射线的埋深H通过下式得到;
H=h-l
式中,l为该检测点与地面的垂直距离。
6.根据权利要求1所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测方法,其特征在于,所述第二频率的电信号的频率范围为256Hz~4kHz,电压范围为30~48V,电流范围为5mA~100mA。
7.一种输电高压线路杆塔接地网不开挖检测系统,其特征在于,包括:
电信号施加装置,用于向接地网通入第一频率的电信号或通入第二频率的电信号;
接地网走向埋深检测装置,用于在所述电信号施加装置向接地网通入第一频率的电信号时,采集接地网对应地面不同位置的磁感应电动势,以基于各位置磁感应电动势的大小确定框线及射线走向及埋深;还用于根据沿射线走向方向磁感应电动势不可测时,初步定位射线末端初步位置;
射线末端检测装置,用于在所述电信号施加装置向接地网通入第二频率的电信号时,采集射线末端初步位置预设范围内固定间距两点之间的梯度电位及电流方向;并根据离射线末端越近梯度电位越大,以及在射线走向的垂直方向上,位于射线两侧的电流方向相反,确定射线末端精准位置。
8.根据权利要求7所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测系统,其特征在于,基于各位置磁感应电动势的大小确定框线/射线走向及埋深,具体包括:
通过地面上方同一水平面上框线/射线正上方磁感应电动势最大确定框线/射线走向;
所述接地网走向埋深检测装置获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深。
9.根据权利要求8所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测系统,其特征在于,所述接地网走向埋深检测装置包括三个规格相同、彼此两两垂直且共检测点的接收线圈及处理模块,三个所述接收线圈用于对框线/射线对应地面上方不同位置进行检测,对应得到检测点的三个方向的磁感应电动势分量;所述处理模块用于基于检测点的三个方向的磁感应电动势分量得到对应检测点的磁感应电动势。
10.根据权利要求9所述的输电高压线路杆塔接地网不开挖检测系统,其特征在于,获取框线/射线正上方地面上的一处检测点的磁感应电动势,基于该检测点的磁感应电动势及其与地面的垂直距离确定框线/射线的埋深,具体包括:
基于如下公式计算框线/射线正上方地面上的一处检测点磁感应电动势E:
Figure FDA0003446695080000031
式中,Ex、Ey、Ez分别为该检测点的三个方向的磁感应电动势分量;
该检测点与框线/射线的距离h通过如下公式计算得到:
Figure FDA0003446695080000032
式中,n为接收线圈的匝数,s为接收线圈的面积,I为框线/射线上的电流,f为第一频率,μ0为真空中介质的磁导率;
框线/射线的埋深H通过下式得到;
H=h-l
式中,l为该检测点与地面的垂直距离。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1350628A1 (ru) * 1985-10-10 1987-11-07 Предприятие П/Я Г-4173 Стенд дл измерени амплитудно-фазового распределени электромагнитного пол в ближней зоне антенны
CA2582795A1 (en) * 2006-03-27 2007-09-27 Key Energy Sevices, Inc. Method and system for interpreting tubing data
CN101551470A (zh) * 2008-11-20 2009-10-07 广州市城市规划勘测设计研究院 一种探测非开挖深埋管线的方法
CN103323753A (zh) * 2013-06-07 2013-09-25 深圳供电局有限公司 基于光子型定位紫外局放在线监测系统
CN105116240A (zh) * 2015-06-05 2015-12-02 国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司 输电线路杆塔及人工接地体防雷泄流通道检测方法
CN206516777U (zh) * 2017-03-13 2017-09-22 国网冀北电力有限公司迁西县供电分公司 一种降低接地电阻的结构
CN107305233A (zh) * 2016-04-22 2017-10-31 刘晓博 一种20至10kV配电线路接地选区间策略、算法与电路
CN107831370A (zh) * 2017-11-30 2018-03-23 西安理工大学 直流接地极及杆塔接地网附近电磁场的有限元分析方法
CN110333539A (zh) * 2019-07-18 2019-10-15 海南电网有限责任公司白沙供电局 一种配电网杆塔底盘、卡盘和拉盘的无损检测系统及方法
CN211263803U (zh) * 2020-03-10 2020-08-14 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种具有无线传输功能的接地网拓扑结构测量装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1350628A1 (ru) * 1985-10-10 1987-11-07 Предприятие П/Я Г-4173 Стенд дл измерени амплитудно-фазового распределени электромагнитного пол в ближней зоне антенны
CA2582795A1 (en) * 2006-03-27 2007-09-27 Key Energy Sevices, Inc. Method and system for interpreting tubing data
CN101551470A (zh) * 2008-11-20 2009-10-07 广州市城市规划勘测设计研究院 一种探测非开挖深埋管线的方法
CN103323753A (zh) * 2013-06-07 2013-09-25 深圳供电局有限公司 基于光子型定位紫外局放在线监测系统
CN105116240A (zh) * 2015-06-05 2015-12-02 国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司 输电线路杆塔及人工接地体防雷泄流通道检测方法
CN107305233A (zh) * 2016-04-22 2017-10-31 刘晓博 一种20至10kV配电线路接地选区间策略、算法与电路
CN206516777U (zh) * 2017-03-13 2017-09-22 国网冀北电力有限公司迁西县供电分公司 一种降低接地电阻的结构
CN107831370A (zh) * 2017-11-30 2018-03-23 西安理工大学 直流接地极及杆塔接地网附近电磁场的有限元分析方法
CN110333539A (zh) * 2019-07-18 2019-10-15 海南电网有限责任公司白沙供电局 一种配电网杆塔底盘、卡盘和拉盘的无损检测系统及方法
CN211263803U (zh) * 2020-03-10 2020-08-14 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种具有无线传输功能的接地网拓扑结构测量装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁德;杨晓萍;郭扬;: "直流接地极及杆塔接地网附近电磁场的有限元分析", 电网与清洁能源, no. 08 *
李海峰;韩东峰;全明睿;: "输电线路杆塔接地放射线智能探测装置研究", 科技与创新, no. 04 *
潘子仁;洪书文;毛兴华;李悦;周威;马亚琦;林俊超;胡林洁;: "输电杆塔不同形状接地体最大跨步电压轨迹包络线分布规律研究", 电力与能源, no. 04 *

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