CN204706654U - 笼式接地网 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种笼式接地网，涉及变电领域，包括第一网层、第二网层、层间引线和环线，所述第一网层与所述第二网层均为网格状接地线层，所述第一网层与所述第二网层由上至下依次水平层叠铺设在地下，多根层间引线平行设置在所述第一网层与所述第二网层之间，每根层间引线的两端分别与所述第一网层和所述第二网层相连，多根所述环线环向设置并依次与每根层间引线分别连接。笼式接地网结构简单，具有良好的安全性，避免外界对地下变电室的电击直击，保护地下变电站。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电领域，具体而言，涉及一种笼式接地网。
背景技术
变电站，就是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。
但是现有技术中，地下变电站因为系全地下设计和施工，难度很大，在全国范围内尤其在西南地区地下变电站技术还属于前沿稀缺技术。其中为了防止直击雷、反击、感应过电压和高电位引入，保证人身安全，设备稳定工作需要设置接地设计，但是在接地设计中，由于西南地区土壤复杂性和差异性，城市中受城市规划、征地拆迁及环境保护等各方面因素的制约人口密集度大，土地面积受限，地下变电站接地网设计难度特别大。目前现有地下变电站接地网一般采用以单层水平接地网为主，再辅以垂直接地极的复合式接地网，这种接地网面积小，如果土壤电阻率很高，这种接地网的接地电阻会很大，跨步电势和接触电势很难满足安全要求；其次，如果实行打深井降阻等措施，在城市中心环境条件是不利的，还会大大增加施工成本；另外，由于地下变电站基坑深，单层水平接地网在前期的设计很难评估到整个地下变电站的接地安全指标，接地网的安全性让人担忧。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种笼式接地网，以改善上述问题。
本实用新型提供的笼式接地网包括第一网层、第二网层、层间引线和环线，所述第一网层与所述第二网层均为网格状接地线层，所述第一网层与所述第二网层由上至下依次水平层叠铺设在地下，多根层间引线平行设置在所述第一网层与所述第二网层之间，每根层间引线的两端分别与所述第一网层和所述第二网层相连，多根所述环线环向设置并依次与每根层间引线分别连接。
以上所述的笼式接地网，优选地，所述第一网层与所述第二网层均为等间距网格状接地线层。等间距网格状的第一网层与第二网层制作和安装更加方便，降低了制造成本。
以上所述的笼式接地网，优选地，所述第一网层与所述第二网层之间的间距为15-25m。第一网层与第二网层之间的距离为15-25m，设置这个距离，使得笼式接地网能够完整的包裹在地下变电室外部，从结构上实现对整个地下变电室的包覆。
以上所述的笼式接地网，优选地，所述第一网层与所述第二网层之间的间距为18.5m。第二网层之间的距离为18.5m，采用18.5m的距离的设置，使得笼式接地网的整体结构的电阻能够发符合地下变电站对接地网的电阻要求，同时节省材料，降低生产成本。
以上所述的笼式接地网，优选地，每根层间引线竖直设置。层间引线竖向设置，竖向设置的层间引线达到同样的层间间距所需的层间引线距离最短，进而能够节省笼式接地网的制造成本。
以上所述的笼式接地网，优选地，每两根层间引线之间的距离为5-15m。每两根层间引线之间的距离为5-15m能够在保证笼式接地网的电阻符合要求的前提下，节省层间引线的数量，进而节省笼式接地网的成本。
以上所述的笼式接地网，优选地，每两根层间引线之间的距离为10m。10m是经过检验计算后得出的距离，通过这个距离能够使得层间引线的数量少同时还能够保证笼式接地网的屏蔽效果。10m的间距同时还能够有效避免层间引线之间的干扰。
以上所述的笼式接地网，优选地，所述环线水平设置，所述环线为两根，所述环线之间相互平行设置。水平设置的两个环线，将层间引线依次连接起来，构成一个笼式接地网结构，环线水平设置使得结构更加简单同时安装更加方便。
以上所述的笼式接地网，优选地，多层所述环线等间距设置在所述第一网层与所述第二网层之间，每两根环线之间相距5-10m。环线之间相距5-10m，这个间距能够保证环线的数量较少同时还能够满足笼式接地网的安全性校验。
以上所述的笼式接地网，优选地，每两根环线之间相距6m。等间距设置环线，设置方便快捷，同时环线间的距离能够保证笼式接地网的电阻，保证笼式接地网的安全性能。
相对于现有技术，本实用新型提供的笼式接地网包括以下有益效果：本实用新型提供的笼式接地网包括第一网层、第二网层、层间引线和环线，所述第一网层与所述第二网层均为网格状接地线层，所述第一网层与所述第二网层由上至下依次水平层叠铺设在地下，并且设置在地下变电站的外部。同时，多根层间引线平行设置在所述第一网层与所述第二网层之间，每根层间引线的两端分别与所述第一网层和所述第二网层相连，将第一网层与第二网层连接成一个简体笼式结构，然后，多根环线环向设置并依次与每根层间引线分别连接，将层间引线连接起来，提高了笼式接地网结构强度并且使得笼式接地网的电阻下降。
笼式接地网结构简单，将地下变电室完全包裹起来，具有良好的安全性，能够将地下变电室与外界屏蔽开，避免外界对地下变电室的电击直击，保护地下变电站。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型第一实施例提供的笼式接地网的结构示意图；
图2是本实用新型第二实施例提供的笼式接地网的结构示意图；
图3是本实用新型第二实施例提供的笼式接地网的等效土壤模型曲线图。
其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：第一网层101，第二网层102，层间引线103，环线104。
具体实施方式
目前现有地下变电站接地网一般采用以单层水平接地网为主，再辅以垂直接地极的复合式接地网，这种接地网面积小，如果土壤电阻率很高，这种接地网的接地电阻会很大，跨步电势和接触电势很难满足安全要求；其次，如果实行打深井降阻等措施，在城市中心环境条件是不利的，还会大大增加施工成本；另外，由于地下变电站基坑深，单层水平接地网在前期的设计很难评估到整个地下变电站的接地安全指标，接地网的安全性让人担忧。
本实用新型提供了一种笼式接地网来改善上述问题。
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
本实用新型中第一、第二、第三等均为区别示意，并不是限定。
图1是本实用新型第一实施例提供的笼式接地网的结构示意图；如图1所示，本实用新型第一实施例提供的笼式接地网包括本实用新型提供的笼式接地网包括第一网层101、第二网层102、层间引线103和环线104。第一网层101与第二网层102均为网格状接地线层。第一网层101与第二网层102由上至下依次水平层叠铺设在地下。多根层间引线103平行设置在第一网层101与第二网层102之间。每根层间引线103的两端分别与第一网层101和第二网层102的边缘相连，多根环线104环向设置并依次与每根层间引线103分别连接。整体形成一个笼状结构。
本实用新型第一实施例提供的笼式接地网的第一网层101与第二网层102由上至下依次依次设置，两个网层之间水平层叠铺设在地下，同时设置在地下变电站的外侧。通过多根层间引线103将第一网层101和第二网层102的边缘连接起来。层间引线103相互平行设置在第一网层101与第二网层102之间。每根层间引线103的两端分别与第一网层101和第二网层102相连，将第一网层101与第二网层102连接成一个简体笼式结构。同时，在层间引线103外侧还设置两根环线104，两根环线104环向设置并依次与每根层间引线103分别连接。实现了将整个笼式接地网连接成一个整体，提高了笼式接地网结构强度并且使得笼式接地网的电阻下降。
笼式接地网结构简单，将地下变电室包裹起来，具有良好的安全性，能够将地下变电室与外界屏蔽开，避免外界对地下变电室的电击直击，保护地下变电站。
图2是本实用新型第二实施例提供的笼式接地网的结构示意图；如图2所示，本实用新型第二实施例提供的笼式接地网是在第一实施例提供的笼式接地网的基础上，进一步地，第一网层101与第二网层102均为等间距网格状接地线层。第一网层101与第二网层102上的每个网格大小间隔相同，等间距网格状的第一网层101与第二网层102制作和安装更加方便，降低了制造成本。。
进一步地，第一网层101与第二网层102之间的距离为15-25m，设置这个距离，使得笼式接地网能够完整的包裹在地下变电室外部，从结构上实现对整个地下变电室的包覆。
每根层间引线103竖直设置。层间引线103竖向设置，竖向设置的层间引线103达到同样的层间间距所需的层间引线103距离最短，进而能够节省笼式接地网的制造成本。
第一网层101与第二网层102之间的间距优选地为18.5m。采用18.5m的距离的设置，使得笼式接地网的整体结构的电阻能够发符合地下变电站对接地网的电阻要求，同时节省材料，降低生产成本。
同时，每两根层间引线103之间的距离为5-15m，这样能够在保证笼式接地网的电阻符合要求的前提下，节省层间引线103的数量，进而节省笼式接地网的成本。优选地，每两根层间引线103之间的距离为10m。10m是经过检验计算后得出的距离，通过这个距离能够使得层间引线103的数量少同时还能够保证笼式接地网的屏蔽效果。而且，10m的间距同时还能够有效避免层间引线之间的干扰。
进一步地，环线104水平设置，环线104为两根，环线104之间相互平行设置。水平设置的两个环线104，将层间引线103依次连接起来，构成一个笼式接地网结构。环线104水平设置使得结构更加简单同时安装更加方便。两根环线104等间距设置在第一网层101与第二网层102之间，每两根环线104之间相距5-10m。这个间距能够保证环线104的数量较少同时还能够满足笼式接地网的安全性校验。
优选地，每两根环线104之间相距6m。等间距设置环线104，设置方便快捷，同时环线104间的距离能够保证笼式接地网的电阻，保证笼式接地网的安全性能。
本实施例提供的笼式接地网的第一网层101在相对地平线-0.8m处，第二网层102在相对地平线-19.3m处，层间连线103两两相距10m，并分别在相对地平线-7.30m和-13.3m处设置环线104。
利用CDEGS软件建立土壤模型和笼式接地网模型，并运用该软件计算出地下变电站接地电阻，模拟了在单相接地故障下的地电位升、跨步电势和接触电势，对本实用新型第二实施例提供的笼式接地网的安全性进行了校验。
土壤模型曲线如图3所示，从计算结果得知，土壤分成四层，其中表层土壤厚度为1-2m，等效土壤电阻率为80Ω·m，架设一座220V地下变电站需要的接地电阻为R＝0.874Ω，根据GB50065-2011规定，接地电阻宜满足：
R≤2000/IG＝2000/12230＝0.1635Ω
显然，接地电阻R不满足规范要求，因此，本报告需要进一步对发生接地故障情况的接触电势和跨步电势进行安全性校验。
在发生单相接地故障的情况下，入地电流为12.23kA。经CDEGS计算得到地下变电站地电位升最大值为10688V。同时计算统计后，得出地下变电站地上和地下的接触电势分布色块图和跨步电势分布色块图，观察得出数据，直接给出接地网的安全情况。经过计算和从附图中得知，地下变电站的地上散热器处接触电势最高为350V，小于允许值2048V，校验结果是安全的；地上站内和站外跨步电势最高为332V，小于允许值4428V，校验结果是安全的；地下站内跨步电势最高为707V，小于允许值17148V，校验结果是安全的。综上所述，本实施例提供的笼式接地网的安全性可靠。
但是通过观察计算出的色块图，站外区域接触电势色块为红色，即最大值，在发生单相接地故障时存在风险。为避免该区域发生接触电势伤人事故，该区域内的金属物体不可与地下变电站的接地网形成电气通路。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种笼式接地网，其特征在于，包括第一网层、第二网层、层间引线和环线，所述第一网层与所述第二网层均为网格状接地线层，所述第一网层与所述第二网层由上至下依次水平层叠铺设在地下，多根层间引线平行设置在所述第一网层与所述第二网层之间，每根层间引线的两端分别与所述第一网层和所述第二网层相连，多根所述环线环向设置并依次与每根层间引线分别连接。
2.根据权利要求1所述的笼式接地网，其特征在于，所述第一网层与所述第二网层均为等间距网格状接地线层。
3.根据权利要求1所述的笼式接地网，其特征在于，所述第一网层与所述第二网层之间的间距为15-25m。
4.根据权利要求3所述的笼式接地网，其特征在于，所述第一网层与所述第二网层之间的间距为18.5m。
5.根据权利要求1所述的笼式接地网，其特征在于，每根层间引线竖直设置。
6.根据权利要求5所述的笼式接地网，其特征在于，每两根层间引线之间的距离为5-15m。
7.根据权利要求6所述的笼式接地网，其特征在于，每两根层间引线之间的距离为10m。
8.根据权利要求1所述的笼式接地网，其特征在于，所述环线水平设置，所述环线为两根，所述环线之间相互平行设置。
9.根据权利要求8所述的笼式接地网，其特征在于，多层所述环线等间距设置在所述第一网层与所述第二网层之间，每两根环线之间相距5-10m。
10.根据权利要求8所述的笼式接地网，其特征在于，每两根环线之间相距6m。
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| CN109873258A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-11 | 深圳供电规划设计院有限公司 | 一种复合接地网、具有接地网的电气系统和建筑 |
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