随着特高压输电系统的迅速发展,接地系统在地铁杂散电流、冻土的高阻、直流接地等方面存在的问题越来越多,与此同时,变电站的短路电流也相应增加,因而对于变电站的接地网要求也更高。接地系统的阻抗特性主要是由土壤的导电性能所决定,因此有必要对土壤的导电性能展开研究。现有的研究表明,孔隙率、离子浓度、离子类型、含水量、固体颗粒直径等多个因素共同影响土壤的阻抗特性。但现有的研究主要针对毛细管内流体的运动特性,对带电粒子的迁移特性鲜有研究。目前的研究大多从宏观角度分析单一因素对土壤导电性能的影响,土壤孔隙的导电机理尚未明确。本文主要围绕以下几方面展开:由于土壤是一个庞大而复杂的孔隙网络,土壤孔隙内径在纳米级别,其孔隙具有毛细效应,本文用毛细管模拟土壤孔隙,搭建了毛细管实验平台,研究了毛细管内径、离子浓度、离子类型对孔隙试样阻抗频率特性的影响。研究发现毛细管内径越小,孔隙试样阻抗越大;离子浓度越低,阻抗越大;相对原子质量越重的离子,其溶液所在的孔隙试样的阻抗模越大。然后从离子迁移运动的物理角度阐述了实验结果出现的原因。本文提出了一种RLC毛细管初步等效电路模型,研究了模型参数的计算方法及参数的频变规律,发现不同类型的离子溶液,电阻R均随着频率增加而降低,内径越小电阻值越大;电感值L均随着频率增加一直为负值,且电感的绝对值在低频时较大,随着频率增加电感绝对值逐渐减小至0附近,且内径越小,低频时的电感绝对值越大;RL支路阻抗角φ也一直小于0,φ的绝对值在低频时较大,随着频率增加先逐渐减小至0再增大。针对电感为负值的原因,本文提出了两种假设,一是由于测量误差和加入溶液后介电常数增大导致等效电路模型中还存在一并联电容,该并联电容导致电感为负值,经过分析排除了第一种假设。二是由于毛细管内的离子迁移运动使等效电路中存在一串联电容,毛细管内的正负离子团在电场作用下做反向运动,形成一内部电容C2,经过分析得出流过该内部电容的电流与流过电阻、电感的电流为同一个,该内部电容C2应串联在RL支路中。通过对加入串联电容的新等效电路的矢量图分析,验证了原等效电路中还存在一串联电容的正确性,对原等效电路模型进行了修正。最后基于发现的串联容性效应,本文还探究了离子质量、孔隙内径、电源频率对该容性效应的影响及影响规律,并通过实验验证了推论的正确性。