備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置的制造方法
【專利摘要】備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，所述地埋尖端放電裝置包括：外殼、第一絕緣連接帶、第二絕緣連接帶、計(jì)數(shù)器及設(shè)于第二絕緣連接帶上的電流互感器；所述第一絕緣連接帶與現(xiàn)有地網(wǎng)相連，所述第二絕緣連接帶與備用接地網(wǎng)相連；所述現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓達(dá)到地埋放電裝置的間隙放電設(shè)計(jì)值時(shí)，現(xiàn)有地網(wǎng)通過(guò)地埋放電裝置向備用接地網(wǎng)進(jìn)行放電。本實(shí)用新型提供的備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，通過(guò)在現(xiàn)有需要保護(hù)的水平地網(wǎng)周圍新建備用接地網(wǎng)，再用地埋放電裝置將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接，當(dāng)現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓超過(guò)規(guī)程要求的安全值時(shí)，即可通過(guò)地埋放電裝置向備用接地網(wǎng)放電，以降低現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓，使其控制在安全值內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)現(xiàn)有地網(wǎng)的效果。
【專利說(shuō)明】
備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力接地網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)接地網(wǎng)、輸電線路桿塔接地網(wǎng)、高聳建筑接地技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電網(wǎng)容量增大，電力系統(tǒng)短路電流加大，電壓由110KV、220KV、330KV、500KV升高到1000KV，變電站短路電流增加，對(duì)發(fā)電廠、變電站接地網(wǎng)的要求更高。當(dāng)電氣設(shè)備建設(shè)在土壤電阻率較高的地區(qū)時(shí)，降低接地電阻以滿足規(guī)程要求耗資巨大。當(dāng)土壤電阻率大于5000歐米時(shí)，無(wú)論采取哪種降阻措施，都很難滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，要采用其它措施來(lái)保證電力設(shè)備安全和運(yùn)行維護(hù)時(shí)的人身安全。通常情況下，接地網(wǎng)產(chǎn)生高電壓威脅設(shè)備及人身安全時(shí)，電力系統(tǒng)的保護(hù)采用降低接地電阻或均衡電壓的方式，比如采用高阻地面，但高阻地面投資巨大，且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用巨大。水泥砼高阻地面雨天會(huì)降低;碎石高阻層由于灰塵積累，運(yùn)行后要定期進(jìn)行清洗;瀝青高阻層容易產(chǎn)生裂紋等，高阻地面運(yùn)行維護(hù)是令人們所擔(dān)心的。
[0003]電力系統(tǒng)、裝置或設(shè)備應(yīng)按規(guī)定接地，接地網(wǎng)是電力設(shè)備保護(hù)的一種方式。根據(jù)GB50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》，復(fù)合式接地網(wǎng):
[0004]S=(0.5p/R)2
[0005]其中，S為覆蓋在P土壤電阻率上的接地網(wǎng)總面積(m2)，R為接地電阻(Ω )。當(dāng)R=0.5Ω、p=1000歐米時(shí)，S=100mX 1000m;當(dāng)R=I Ω、p=1000歐米時(shí)，S=500mX 500m。由此可見(jiàn)，建一個(gè)接地電阻0.5 Ω的接地網(wǎng)的成本，相當(dāng)于建四個(gè)接地電阻I Ω的接地網(wǎng)，投資巨大。因此，如何在保護(hù)電力系統(tǒng)的同時(shí)節(jié)省投資成本，成為研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，通過(guò)在需要被保護(hù)的現(xiàn)有地網(wǎng)附近，新建備用接地網(wǎng)，通過(guò)地埋尖端放電裝置實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有地網(wǎng)的過(guò)電壓放電保護(hù)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型提供一種地埋尖端放電裝置，包括:夕卜殼、第一絕緣連接帶、第二絕緣連接帶、計(jì)數(shù)器及設(shè)于第二絕緣連接帶上的電流互感器;所述外殼包括設(shè)有相對(duì)應(yīng)通孔的左擋板與右擋板;所述第一絕緣連接帶的一端位于左擋板外偵U，另一端穿過(guò)左擋板的通孔，通過(guò)第一絕緣塊固定在裝置內(nèi)部;所述第二絕緣連接帶的一端位于右擋板外側(cè)，另一端穿過(guò)右擋板的通孔，通過(guò)第二絕緣塊固定在裝置內(nèi)部;所述第一絕緣連接帶與第二絕緣連接帶在裝置內(nèi)部形成間隙放電；所述計(jì)數(shù)器設(shè)于裝置內(nèi)部，所述電流互感器與第二絕緣連接帶、計(jì)數(shù)器電性相連。
[0008]所述通孔位于左、右擋板的中心。
[0009]所述第一絕緣連接帶與第二絕緣連接帶位于裝置內(nèi)部的放電端為弧形。
[0010]所述地埋尖端放電裝置為密閉裝置，內(nèi)部充滿惰性氣體;所述第一絕緣連接帶與左擋板的通孔絕緣密閉連接，第二絕緣連接帶與右擋板的通孔絕緣密閉連接。
[0011]所述第一絕緣連接帶與第二絕緣連接帶均由直徑10?30mm的導(dǎo)電體外加絕緣保護(hù)套組成;所述第一絕緣連接帶與第二絕緣連接帶置于裝置內(nèi)部的部分不設(shè)有絕緣保護(hù)套。
[0012]所述外殼可由金屬、PVC、塑料等材料制成。
[0013]所述計(jì)數(shù)器用于記錄電流間隙放電次數(shù)及電流大小，通過(guò)GPRS將數(shù)據(jù)上傳至外部主系統(tǒng)。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種備用接地網(wǎng)，應(yīng)用所述地埋尖端放電裝置，所述地埋尖端放電裝置的第一絕緣連接帶與現(xiàn)有地網(wǎng)相連，所述第二絕緣連接帶與備用接地網(wǎng)相連;所述現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓達(dá)到地埋尖端放電裝置的間隙放電設(shè)計(jì)值時(shí)，現(xiàn)有地網(wǎng)通過(guò)地埋尖端放電裝置向備用接地網(wǎng)進(jìn)行放電。
[0015]所述地埋尖端放電裝置的間隙放電設(shè)計(jì)值為2000V、3000V、5000V或任意放電電壓。
[0016]所述備用接地網(wǎng)可以為I個(gè)或多個(gè);所述備用接地網(wǎng)可以由若干接地深井連接而成，也可以由若干水平地網(wǎng)連接而成，也可以由若干接地坑連接而成，也可以由若干離子接地極連接而成;所述接地深井至少為I個(gè)，所述水平地網(wǎng)至少為I個(gè);所述多個(gè)備用接地網(wǎng)可以位于現(xiàn)有地網(wǎng)同一側(cè)，也可以位于現(xiàn)有地網(wǎng)的不同側(cè)。
[0017]所述備用接地網(wǎng)若采用多個(gè)接地深井相連，可布置在現(xiàn)有地網(wǎng)周圍；若采用水平備用地網(wǎng)，與現(xiàn)有地網(wǎng)應(yīng)盡可能離開(kāi)數(shù)米或數(shù)十米。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果。
[0019]本實(shí)用新型提供的備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，通過(guò)在現(xiàn)有需要保護(hù)的水平地網(wǎng)周圍新建備用接地網(wǎng)，再用地埋尖端放電裝置將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接，當(dāng)現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓超過(guò)規(guī)程要求的安全值時(shí)，即可通過(guò)地埋尖端放電裝置向備用接地網(wǎng)放電，以降低現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓，使其控制在安全值內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)現(xiàn)有地網(wǎng)的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型地埋尖端放電裝置的正剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型地埋尖端放電裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本實(shí)施例1應(yīng)用地埋尖端放電裝置的備用接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本實(shí)施例1接地深井的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0025]請(qǐng)參閱圖1、2，本實(shí)施例提供一種地埋尖端放電裝置，包括:外殼1、第一絕緣連接帶2、第二絕緣連接帶3、計(jì)數(shù)器及安裝于第二絕緣連接帶3上的電流互感器5;所述外殼I包括設(shè)有相對(duì)應(yīng)通孔6，7的左擋板8與右擋板9;所述第一絕緣連接帶2的一端位于左擋板8外偵U，另一端穿過(guò)左擋板8的通孔6，通過(guò)第一絕緣塊10固定在裝置內(nèi)部;所述第二絕緣連接帶3的一端位于右擋板9外側(cè)，另一端穿過(guò)右擋板9的通孔7，通過(guò)第二絕緣塊11固定在裝置內(nèi)部;所述第一絕緣連接帶2與第二絕緣連接帶3在裝置內(nèi)部形成間隙放電；所述計(jì)數(shù)器設(shè)于裝置內(nèi)部，所述電流互感器5與第二絕緣連接帶3、計(jì)數(shù)器電性相連。
[0026]所述外殼I為圓柱形，長(zhǎng)度為255mm，厚度為1mm;所述左擋板8與右擋板9的長(zhǎng)度均為140_，厚度為30mm ；所述左擋板8與右擋板9可以與外殼I螺紋連接;所述通孔(6，7 )的直徑為20mm;所述第一絕緣連接帶2位于裝置內(nèi)部的長(zhǎng)度為60mm，所述第二絕緣連接帶3位于裝置內(nèi)部的長(zhǎng)度為125mm;所述第一絕緣連接帶2與第二絕緣連接帶3的放電間隙為10mm。
[0027]所述通孔6，7位于左擋板8與右擋板9的中心;所述外殼I由塑料制成。
[0028]所述第一絕緣連接帶2與第二絕緣連接帶3位于裝置內(nèi)部的放電端均為弧形，弧的半徑為50mm。當(dāng)沒(méi)有絕緣時(shí)，現(xiàn)有地網(wǎng)和備用接地網(wǎng)之間會(huì)通過(guò)土壤進(jìn)行電力傳輸，那么現(xiàn)有地網(wǎng)和備用接地網(wǎng)之間的電位差就會(huì)很小，備用接地網(wǎng)就起不到保護(hù)現(xiàn)有地網(wǎng)的作用。因此，本實(shí)用新型采用絕緣連接帶進(jìn)行現(xiàn)有地網(wǎng)和備用接地網(wǎng)之間的連接，有效避免了兩者通過(guò)土壤進(jìn)行電力傳輸?shù)那闆r，使現(xiàn)有地網(wǎng)的地電位升高時(shí)，可以對(duì)備用接地網(wǎng)進(jìn)行有效地放電。
[0029]所述地埋尖端放電裝置為密閉裝置，內(nèi)部充滿惰性氣體;所述第一絕緣連接帶2與左擋板8的通孔6絕緣密閉連接，第二絕緣連接帶3與右擋板9的通孔7絕緣密閉連接。
[0030]所述第一絕緣連接帶2與第二絕緣連接帶3直徑均為20mm，均由鋼筋或鍍鋅鋼棒12外加絕緣保護(hù)套13組成;所述第一絕緣連接帶2與第二絕緣連接帶3置于裝置內(nèi)部的部分不設(shè)有絕緣保護(hù)套13。
[0031]所述計(jì)數(shù)器用于記錄電流間隙放電次數(shù)及電流大小，通過(guò)GPRS將數(shù)據(jù)上傳至外部主系統(tǒng)。所述計(jì)數(shù)器可由安裝的電池供電；所述電流互感器5可由安裝的電池供電，也可為充電電池，通過(guò)儲(chǔ)存間隙放電產(chǎn)生的電能，為電流互感器5供電。
[0032]請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例還提供一種應(yīng)用地埋尖端放電裝置的備用接地網(wǎng)，所述地埋尖端放電裝置16的第一絕緣連接帶2與現(xiàn)有地網(wǎng)14相連，所述第二絕緣連接帶3與備用接地網(wǎng)15相連;所述現(xiàn)有地網(wǎng)14的電壓達(dá)到地埋尖端放電裝置16的間隙放電設(shè)計(jì)值時(shí)，現(xiàn)有地網(wǎng)14通過(guò)地埋尖端放電裝置16向備用接地網(wǎng)15進(jìn)行放電。
[0033]所述地埋尖端放電裝置16的間隙放電設(shè)計(jì)值為2000V，即現(xiàn)有地網(wǎng)14的電壓值超過(guò)2000V，就會(huì)通過(guò)地埋尖端放電裝置16向備用接地網(wǎng)15放電，以降低現(xiàn)有地網(wǎng)14的電壓，使現(xiàn)有地網(wǎng)14始終保持在規(guī)程要求的安全值內(nèi)。
[0034]若現(xiàn)有地網(wǎng)14為50mX50m，那么新建的備用接地網(wǎng)15與現(xiàn)有地網(wǎng)14之間的距離可以為30m。
[0035]所述現(xiàn)有地網(wǎng)14的材料可以為銅40mm(寬)X 4mm(厚)、鋼(外面鍍鋅)68mm(寬)X6mm(厚)。
[0036]為進(jìn)一步驗(yàn)證本實(shí)用新型的有益效果，提供以下試驗(yàn)案例。
[0037]試驗(yàn)例1:應(yīng)用于500KV變電站。
[0038]請(qǐng)參閱圖3，現(xiàn)有地網(wǎng)為150m X 150m，在現(xiàn)有地網(wǎng)的圍墻外安裝1 口接地深井，所述接地深井直徑I OOmm，深30m;所述深井之間的間距為20m。所述1 口深井之間通過(guò)60mm(寬)X6mm(厚)的鍍鋅扁鋼相互連接(焊接)，形成一個(gè)完整的備用接地網(wǎng)。然后通過(guò)三個(gè)地埋尖端放電裝置，將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接。所述三個(gè)地埋尖端放電裝置均布于10口接地深井之間。采用垂直接地深井的好處是:垂直接地深井與現(xiàn)有水平地網(wǎng)電耦合很小。
[0039]請(qǐng)參閱圖4，所述接地深井為:在巖石地質(zhì)上鉆直孔17，在所述直孔17上擴(kuò)大鉆孔，形成若干空腔18，向直孔17中放入灌漿管19直至底部;所述空腔18與灌漿管19相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)有防爆套管20，防爆套管20通過(guò)擋板21固定在灌漿管19底部的外壁上;所述灌漿管19頂部設(shè)有外螺紋，底部設(shè)有隨機(jī)分布的灌漿孔;所述防爆套管20分布有與灌漿孔相對(duì)應(yīng)的套管孔22。向空腔18中放置炸藥或靜力爆破膨脹劑23?？涨?8爆破后使直孔17周圍產(chǎn)生巖石裂縫，封巖孔，用壓力機(jī)將降阻材料，壓入直孔17、空腔18及巖石裂縫中。所述空腔18至少為I個(gè)。
[0040]試驗(yàn)例2:應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0041 ]現(xiàn)有地網(wǎng)為50m X 40m，在現(xiàn)有地網(wǎng)的圍墻外安裝3 口接地深井，所述接地深井直徑100mm，深30m;所述3口深井之間通過(guò)60mm(寬)X6mm(厚)的鍍鋅扁鋼相互連接(焊接)，形成一個(gè)完整的備用接地網(wǎng)。然后通過(guò)兩個(gè)地埋尖端放電裝置，將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接。
[0042]試驗(yàn)例3:應(yīng)用于送電線路。
[0043]在鐵塔原接地線，鉆兩口接地深井，所述接地深井直徑10mm，深20m;所述兩口深井之間通過(guò)60mm(寬)X6mm(厚)的鍍鋅扁鋼相互連接(焊接)，形成一個(gè)完整的備用接地網(wǎng)。然后通過(guò)兩個(gè)地埋尖端放電裝置，將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.地埋尖端放電裝置，其特征在于，包括:外殼(1)、第一絕緣連接帶(2)、第二絕緣連接帶(3)、計(jì)數(shù)器及設(shè)于第二絕緣連接帶(3)上的電流互感器(5);所述外殼(I)包括設(shè)有相對(duì)應(yīng)通孔(6，7)的左擋板(8)與右擋板(9);所述第一絕緣連接帶(2)的一端位于左擋板(8)夕卜偵U，另一端穿過(guò)左擋板(8)的通孔(6)，通過(guò)第一絕緣塊(10)固定在裝置內(nèi)部;所述第二絕緣連接帶(3)的一端位于右擋板(9)外側(cè)，另一端穿過(guò)右擋板(9)的通孔(7)，通過(guò)第二絕緣塊(11)固定在裝置內(nèi)部;所述第一絕緣連接帶(2)與第二絕緣連接帶(3)在裝置內(nèi)部形成間隙放電;所述計(jì)數(shù)器設(shè)于裝置內(nèi)部，所述電流互感器(5)與第二絕緣連接帶(3)、計(jì)數(shù)器電性相連。2.如權(quán)利要求1所述的地埋尖端放電裝置，其特征在于，所述通孔(6，7)位于左、右擋板(8，9)的中心。3.如權(quán)利要求1所述的地埋尖端放電裝置，其特征在于，所述第一絕緣連接帶(2)與第二絕緣連接帶(3)位于裝置內(nèi)部的放電端均為弧形。4.如權(quán)利要求1所述的地埋尖端放電裝置，其特征在于，所述地埋尖端放電裝置為密閉裝置，內(nèi)部充滿惰性氣體;所述第一絕緣連接帶(2)與左擋板(8)的通孔(6)絕緣密閉連接，第二絕緣連接帶(3)與右擋板(9)的通孔(7)絕緣密閉連接。5.如權(quán)利要求1所述的地埋尖端放電裝置，其特征在于，所述第一絕緣連接帶(2)與第二絕緣連接帶(3 )均由直徑1?30mm的導(dǎo)電體(12 )外加絕緣保護(hù)套(13 )組成;所述第一絕緣連接帶(2)與第二絕緣連接帶(3)置于裝置內(nèi)部的部分不設(shè)有絕緣保護(hù)套(13)。6.備用接地網(wǎng)，所述備用接地網(wǎng)應(yīng)用權(quán)利要求1所述的地埋尖端放電裝置，其特征在于，所述地埋尖端放電裝置(16)的第一絕緣連接帶(2)與現(xiàn)有地網(wǎng)(14)相連，所述第二絕緣連接帶(3)與備用接地網(wǎng)(15)相連;所述現(xiàn)有地網(wǎng)(14)的電壓達(dá)到地埋尖端放電裝置(16)的間隙放電設(shè)計(jì)值時(shí)，現(xiàn)有地網(wǎng)(14)通過(guò)地埋尖端放電裝置(16)向備用接地網(wǎng)(15)進(jìn)行放電。7.如權(quán)利要求6所述的備用接地網(wǎng)，其特征在于，所述地埋尖端放電裝置(16)的間隙放電設(shè)計(jì)值為2000V。8.如權(quán)利要求6所述的備用接地網(wǎng)，其特征在于，所述備用接地網(wǎng)(15)可以為I個(gè)或多個(gè);所述備用接地網(wǎng)(15)由若干接地深井連接而成，或由若干水平地網(wǎng)連接而成，或由若干接地坑連接而成，或由若干離子接地極連接而成;所述接地深井至少為I個(gè)，所述水平地網(wǎng)至少為I個(gè);所述多個(gè)備用接地網(wǎng)(15)位于現(xiàn)有地網(wǎng)(14)同一側(cè)，或位于現(xiàn)有地網(wǎng)(14)的不同側(cè)。9.如權(quán)利要求6所述的備用接地網(wǎng)，其特征在于，所述備用接地網(wǎng)(15)采用多個(gè)接地深井相連，布置在現(xiàn)有地網(wǎng)(14)周圍。10.如權(quán)利要求6所述的備用接地網(wǎng)，其特征在于，所述備用接地網(wǎng)(15)采用水平備用地網(wǎng)，與現(xiàn)有地網(wǎng)(14)應(yīng)離開(kāi)數(shù)米或數(shù)十米。
【文檔編號(hào)】H01T14/00GK205539166SQ201520866112
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日
【發(fā)明人】孟慶波, 曾嶸
【申請(qǐng)人】海南中海電力工程有限公司