CN110492259B - 一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，所述直流接地极包括：总导流管母，所述总导游管母通过多个串接的电阻与多个子导流管母相连接；所述多个子导流管母中的每个子导流管母通过多个串接的电阻与多个子电极相连接；所述多个子电极中的每个子电极上设置多个注流点，所述多个注流点中的每个注流点通过连接导流电缆进行注流。本发明公开的一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，用于极址地形和面积受限地区的直流接地极。

Description

一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极

技术领域

本发明涉及防雷接地技术领域，更具体地，涉及一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极。

背景技术

随着土地资源的逐渐稀缺，社会环保意识的逐步提高，为了充分减小对周边电力、油气管道、铁路等设施的影响，高压直流接地极在选址征地过程中遇到的困难越来越大。很多地区常常难以选到地形平坦、场地开阔、土壤电阻率低等适合常规水平圆环接地极的极址。由于垂直接地极的布置方式更为灵活，跨步电压的也相对容易控制，可大大降低对地形条件、占地面积、土壤电阻率等因素的限制。因此，对于那些位于山脉众多、地势起伏大地区的直流工程，采用垂直接地极是一种有效的替代方案。但是，现有技术的垂直接地极存在的一个巨大的制约因素是，由于土壤在深度方向的不均匀以及端部效应，电流在垂直接地极沿线的分布一般极不均匀，靠近两个端部的溢流密度远大于中间，从而导致接地极最大温升太高，难以满足现行设计规范中连续运行30天不超过水的沸点的要求。因此，如采用目前常规的垂直接地极的方案，只能降低接地极设计的连续单极大地运行时间，给后期直流输电系统的调度和运行方式带来了极大的制约。

因此，需要一种技术，以实现一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极。

发明内容

本发明技术方案提供一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，以解决如何控制和改善入地电流在电极沿线上的分布问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，所述直流接地极包括：

总导流管母，所述总导游管母通过多个串接的电阻与多个子导流管母相连接；

所述多个子导流管母中的每个子导流管母通过多个串接的电阻与多个子电极相连接；

所述多个子电极中的每个子电极上设置多个注流点，所述多个注流点中的每个注流点通过连接导流电缆进行注流。

优选地，所述子导流管母与所述子电极的数量相同，并且所述子导流管母与所述子电极一一对应。

优选地，包括：所述多个注流点中的每个注流点通过连接1根导流电缆进行注流。

优选地，包括：所述多个注流点中的每个注流点通过连接2根并联的导流电缆进行注流。

优选地，包括：所述导流电缆与所述子电极之间通过环氧树脂进行封装。

本发明技术方案提供的一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，接地极包括：总导流管母，总导游管母通过多个串接的电阻与多个子导流管母相连接；多个子导流管母中的每个子导流管母通过多个串接的电阻与多个子电极相连接；多个子电极中的每个子电极上设置多个注流点，多个注流点中的每个注流点通过连接导流电缆进行注流。本发明技术方法提供的一种基于均流电阻的电流分布可控式新型垂直直流接地极，通过在垂直接地极导流系统中串接一定的均流电阻，人工控制和改善入地电流在电极沿线上的分布，减小接地极的最大温升，从而提高垂直接地极允许的单极大地运行时间，增加直流输电系统调度和运行方式的灵活性。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的子电极与子导流管母连接结构图；以及

图2为根据本发明优选实施方式的子导流管母与总导流管母系统结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明优选实施方式的子电极与子导流管母连接结构图。图2为根据本发明优选实施方式的子导流管母与总导流管母系统结构图。如图1和图2所示，1为子导流管母，2为子电极导流电缆中串接的电阻，3为导流电缆，4为子电极，5为总导流管母，6为子导流管母与总导流管母之间串接的电阻。

为使得通过在垂直接地极导流电缆中串接电阻来改变电流分配，从而降低接地极温升。本申请实施方式提供了一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，用于极址地形和面积受限地区的直流接地极。

本申请提供的新型直流接地极布置方式为：整个直流接地极由若干个子垂直接地极(以下简称子电极)组成。在接地极中心设备区，设置一个总导流管母和若干个子导流管母，子导流管母的数量与子电极数量相同，并一一对应。从接地极极线流过来的电流依次流经总导流管母、子导流管母、子电极泄入大地。

直流接地极包括：

总导流管母5，总导游管母5通过多个串接的电阻6与多个子导流管母1相连接。本申请在每个子导流管母与总导流管母之间也各串入一个电阻，电阻一端与子导流管母相连，另一端与总导流管母相连。此处串入的电阻主要用来控制子电极之间的电流分配比例。

多个子导流管母1中的每个子导流管母通过多个串接的电阻2与多个子电极4相连接。本申请在接地极中心设备区，在每个子电极上引出的导流电缆中各串接一个电阻后，连接至与该子电极相对应的子导流管母。比如，1号子电极上引出的导流电缆连接至1#子导流管母，2号子电极上引出的导流电缆连接至2#子导流管母，依次类推。此处串入的这些电阻主要用来控制每个子电极内部的溢流电流密度分布。

多个子电极4中的每个子电极上设置多个注流点，多个注流点中的每个注流点通过连接导流电缆进行注流。

优选地，子导流管母与子电极的数量相同，并且子导流管母与子电极一一对应。

优选地，包括：多个注流点中的每个注流点通过连接1根导流电缆进行注流。

优选地，包括：多个注流点中的每个注流点通过连接2根并联的导流电缆进行注流。本申请在每个子电极上设置若干个注流点，并从每个注流点处各焊接一根(或两根并联)导流电缆进行注流，导流电缆的另一端引出至接地极中心设备区的地面处。为了避免接头的腐蚀，导流电缆与子电极之间的焊接点处用环氧树脂进行封装。

本申请的每根子电极导流电缆中串入的电阻，以及每个子导流管母与总导流管母之间串入的电阻阻值应根据接地极的入地电流、极址的土壤电阻率、热导率、热容率、接地极尺寸等参数，通过地中电流场、温度场和地面的电阻网络进行耦合仿真计算确定。

本申请实施方式提供的一种新型的垂直直流接地极，受极址地形条件、占地面积、土壤电阻率等因素的制约小，接地极电流分布易于控制，溢流密度更加均匀，接地极温升小，能显著减小接地极的设计尺寸，在实际工程中具有较强的可操作性，经济性好。能大幅提高垂直接地极允许的单极大地运行时间，增加直流输电系统调度和运行方式的灵活性。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (4)

1.一种基于均流电阻的电流分布可控型垂直直流接地极，所述直流接地极包括：

总导流管母，所述总导流 管母通过多个串接的电阻与多个子导流管母相连接；

所述多个子导流管母中的每个子导流管母通过多个串接的电阻与多个子电极相连接；所述子导流管母与所述子电极的数量相同，并且所述子导流管母与所述子电极一一对应；

所述多个子电极中的每个子电极上设置多个注流点，所述多个注流点中的每个注流点通过连接导流电缆进行注流。

2.根据权利要求1所述的直流接地极，包括：所述多个注流点中的每个注流点通过连接1根导流电缆进行注流。

3.根据权利要求1所述的直流接地极，包括：所述多个注流点中的每个注流点通过连接2根并联的导流电缆进行注流。

4.根据权利要求1所述的直流接地极，包括：所述导流电缆与所述子电极之间通过环氧树脂进行封装。

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