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、計數(shù)器及設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)的電壓達到地埋放電裝置的間隙放電設計值時，現(xiàn)有地網(wǎng)通過地埋放電裝置向備用接地網(wǎng)進行放電。本實用新型提供的備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，通過在現(xiàn)有需要保護的水平地網(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，當現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓超過規(guī)程要求的安全值時，即可通過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)，進而達到保護現(xiàn)有地網(wǎng)的效果。
【專利說明】
備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力接地網(wǎng)、風力發(fā)電機接地網(wǎng)、輸電線路桿塔接地網(wǎng)、高聳建筑接地技術領域，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】
[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，對發(fā)電廠、變電站接地網(wǎng)的要求更高。當電氣設備建設在土壤電阻率較高的地區(qū)時，降低接地電阻以滿足規(guī)程要求耗資巨大。當土壤電阻率大于5000歐米時，無論采取哪種降阻措施，都很難滿足國家標準要求，因此，要采用其它措施來保證電力設備安全和運行維護時的人身安全。通常情況下，接地網(wǎng)產(chǎn)生高電壓威脅設備及人身安全時，電力系統(tǒng)的保護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，且運行維護費用巨大。水泥砼高阻地面雨天會降低;碎石高阻層由于灰塵積累，運行后要定期進行清洗;瀝青高阻層容易產(chǎn)生裂紋等，高阻地面運行維護是令人們所擔心的。
[0003]電力系統(tǒng)、裝置或設備應按規(guī)定接地，接地網(wǎng)是電力設備保護的一種方式。根據(jù)GB50065-2011《交流電氣裝置的接地設計規(guī)范》，復合式接地網(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R=0.5Ω、p=1000歐米時，S=100mX 1000m;當R=I Ω、p=1000歐米時，S=500mX 500m。由此可見，建一個接地電阻0.5 Ω的接地網(wǎng)的成本，相當于建四個接地電阻I Ω的接地網(wǎng)，投資巨大。因此，如何在保護電力系統(tǒng)的同時節(jié)省投資成本，成為研究的難點和重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本實用新型提供一種備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，通過在需要被保護的現(xiàn)有地網(wǎng)附近，新建備用接地網(wǎng)，通過地埋尖端放電裝置實現(xiàn)現(xiàn)有地網(wǎng)的過電壓放電保護。
[0007]為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實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、計數(shù)器及設于第二絕緣連接帶上的電流互感器;所述外殼包括設有相對應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，另一端穿過左擋板的通孔，通過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，另一端穿過右擋板的通孔，通過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；所述計數(shù)器設于裝置內(nèi)部，所述電流互感器與第二絕緣連接帶、計數(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的導電體外加絕緣保護套組成;所述第一絕緣連接帶與第二絕緣連接帶置于裝置內(nèi)部的部分不設有絕緣保護套。
[0012]所述外殼可由金屬、PVC、塑料等材料制成。
[0013]所述計數(shù)器用于記錄電流間隙放電次數(shù)及電流大小，通過GPRS將數(shù)據(jù)上傳至外部主系統(tǒng)。
[0014]本實用新型還提供一種備用接地網(wǎng)，應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)的電壓達到地埋尖端放電裝置的間隙放電設計值時，現(xiàn)有地網(wǎng)通過地埋尖端放電裝置向備用接地網(wǎng)進行放電。
[0015]所述地埋尖端放電裝置的間隙放電設計值為2000V、3000V、5000V或任意放電電壓。
[0016]所述備用接地網(wǎng)可以為I個或多個;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，所述水平地網(wǎng)至少為I個;所述多個備用接地網(wǎng)可以位于現(xiàn)有地網(wǎng)同一側，也可以位于現(xiàn)有地網(wǎng)的不同側。
[0017]所述備用接地網(wǎng)若采用多個接地深井相連，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)應盡可能離開數(shù)米或數(shù)十米。
[0018]與現(xiàn)有技術相比本實用新型的有益效果。
[0019]本實用新型提供的備用接地網(wǎng)及地埋尖端放電裝置，通過在現(xiàn)有需要保護的水平地網(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，當現(xiàn)有地網(wǎng)的電壓超過規(guī)程要求的安全值時，即可通過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)，進而達到保護現(xiàn)有地網(wǎng)的效果。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型地埋尖端放電裝置的正剖面結構示意圖。
[0021 ]圖2為本實用新型地埋尖端放電裝置的立體結構示意圖。
[0022]圖3為本實施例1應用地埋尖端放電裝置的備用接地網(wǎng)的結構示意圖。
[0023]圖4為本實施例1接地深井的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例進一步詳細說明本實用新型。
[0025]請參閱圖1、2，本實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包括設有相對應通孔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，另一端穿過左擋板8的通孔6，通過第一絕緣塊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，另一端穿過右擋板9的通孔7，通過第二絕緣塊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；所述計數(shù)器設于裝置內(nèi)部，所述電流互感器5與第二絕緣連接帶3、計數(shù)器電性相連。
[0026]所述外殼I為圓柱形，長度為255mm，厚度為1mm;所述左擋板8與右擋板9的長度均為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)部的長度為60mm，所述第二絕緣連接帶3位于裝置內(nèi)部的長度為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。當沒有絕緣時，現(xiàn)有地網(wǎng)和備用接地網(wǎng)之間會通過土壤進行電力傳輸，那么現(xiàn)有地網(wǎng)和備用接地網(wǎng)之間的電位差就會很小，備用接地網(wǎng)就起不到保護現(xiàn)有地網(wǎng)的作用。因此，本實用新型采用絕緣連接帶進行現(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土壤進行電力傳輸?shù)那闆r，使現(xiàn)有地網(wǎng)的地電位升高時，可以對備用接地網(wǎng)進行有效地放電。
[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)部的部分不設有絕緣保護套13。
[0031]所述計數(shù)器用于記錄電流間隙放電次數(shù)及電流大小，通過GPRS將數(shù)據(jù)上傳至外部主系統(tǒng)。所述計數(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，通過儲存間隙放電產(chǎn)生的電能，為電流互感器5供電。
[0032]請參閱圖3，本實施例還提供一種應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的電壓達到地埋尖端放電裝置16的間隙放電設計值時，現(xiàn)有地網(wǎng)14通過地埋尖端放電裝置16向備用接地網(wǎng)15進行放電。
[0033]所述地埋尖端放電裝置16的間隙放電設計值為2000V，即現(xiàn)有地網(wǎng)14的電壓值超過2000V，就會通過地埋尖端放電裝置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]為進一步驗證本實用新型的有益效果，提供以下試驗案例。
[0037]試驗例1:應用于500KV變電站。
[0038]請參閱圖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60mm(寬)X6mm(厚)的鍍鋅扁鋼相互連接(焊接)，形成一個完整的備用接地網(wǎng)。然后通過三個地埋尖端放電裝置，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相對應的區(qū)域設有防爆套管20，防爆套管20通過擋板21固定在灌漿管19底部的外壁上;所述灌漿管19頂部設有外螺紋，底部設有隨機分布的灌漿孔;所述防爆套管20分布有與灌漿孔相對應的套管孔22。向空腔18中放置炸藥或靜力爆破膨脹劑23。空腔18爆破后使直孔17周圍產(chǎn)生巖石裂縫，封巖孔，用壓力機將降阻材料，壓入直孔17、空腔18及巖石裂縫中。所述空腔18至少為I個。
[0040]試驗例2:應用于風力發(fā)電機。
[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60mm(寬)X6mm(厚)的鍍鋅扁鋼相互連接(焊接)，形成一個完整的備用接地網(wǎng)。然后通過兩個地埋尖端放電裝置，將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接。
[0042]試驗例3:應用于送電線路。
[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60mm(寬)X6mm(厚)的鍍鋅扁鋼相互連接(焊接)，形成一個完整的備用接地網(wǎng)。然后通過兩個地埋尖端放電裝置，將現(xiàn)有地網(wǎng)與備用接地網(wǎng)相連接。
【主權項】
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)、計數(shù)器及設于第二絕緣連接帶(3)上的電流互感器(5);所述外殼(I)包括設有相對應通孔(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，另一端穿過左擋板(8)的通孔(6)，通過第一絕緣塊(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，另一端穿過右擋板(9)的通孔(7)，通過第二絕緣塊(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;所述計數(shù)器設于裝置內(nèi)部，所述電流互感器(5)與第二絕緣連接帶(3)、計數(shù)器電性相連。2.如權利要求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的導電體(12 )外加絕緣保護套(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)部的部分不設有絕緣保護套(13)。6.備用接地網(wǎng)，所述備用接地網(wǎng)應用權利要求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)的電壓達到地埋尖端放電裝置(16)的間隙放電設計值時，現(xiàn)有地網(wǎng)(14)通過地埋尖端放電裝置(16)向備用接地網(wǎng)(15)進行放電。7.如權利要求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)的間隙放電設計值為2000V。8.如權利要求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個或多個;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，所述水平地網(wǎng)至少為I個;所述多個備用接地網(wǎng)(15)位于現(xiàn)有地網(wǎng)(14)同一側，或位于現(xiàn)有地網(wǎng)(14)的不同側。9.如權利要求6所述的備用接地網(wǎng)，其特征在于，所述備用接地網(wǎng)(15)采用多個接地深井相連，布置在現(xiàn)有地網(wǎng)(14)周圍。10.如權利要求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)應離開數(shù)米或數(shù)十米。
【文檔編號】H01T14/00GK205539166SQ201520866112
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月3日
【發(fā)明人】孟慶波, 曾嶸
【申請人】海南中海電力工程有限公司