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摘要
如何构建能够准确反映直流接地极附近土壤真实特性的土壤电性模型是一项极其重要但又悬而未决的难题,因数千安的直流电流通过接地极注入大地将会引起接地极附近地表电位畸变,给周边地区生产生活带来严重的安全隐患。但目前,惯用的典型接地极模型将接地极等效为点电源,无法体现接地极尺寸带来的影响,在计算跨步电压和接触电势时极其局限并且精度有限。针对上述问题,该文提出基于线电流源的三维土壤电性模型及地表电位计算方法。首先,从理论出发,推导复杂地质情况下的接地极地表及以下任一点电位的计算方法,进而,以某实际接地极工程的土壤电阻率勘测数据为基础,提出基于线电流源的复合分层土壤模型建模方法。最后,在COMSOL中完成了对接地极附近地表电位(earth surface potential,ESP)和最大跨步电压的仿真计算,验证了模型的合理性和先进性。
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