一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，涉及电气保护接地技术领域。该适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，包括引下线、接地框架和螺旋接地极，所述接地框架上通过引下线设置有螺旋接地极，所述螺旋接地极垂直连接在引下线上并与平行于地面。该适用于复杂环境区域螺旋接地极结构采用螺旋接地极的设计有效降低了接地极的敷设长度，提升了空间的利用率同时也加强了对复杂环境的适应性；通过对螺旋接地极尺寸的优化，进一步降低了接地极的电阻，有效提高了故障电流的释放速度，提升了对电气设备及系统的保护能力。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构
本技术涉及电气保护接地
，具体为一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，输电线路传输距离的增加是未来电网发展的必然趋势，输电线路越来越容易受到的干扰，严重影响输电线路的安全可靠运行。接地装置作为输电线路的重要设施，目的是将工频故障电流、操作过电流、高频率暂态电流等引入大地，并通过接地体与土壤进行扩散，以保护送电线路的正常运行，接地体的散流效果将直接影响电力系统的安全可靠运行。因此，要保证电力系统的可靠供电，必须保证杆塔接地在复杂环境下的良好接地性能。输电线路的接地装置主要由接地极、接地引下线等组成，其中，接地极作为接地装置的主要组成部分，是决定入地电流溢散效果的关键，越来越受到电力行业内外的重视。目前，常见的接地极敷设方式为水平敷设和垂直敷设，但这两种方式为达到预期的散流效果存在敷设距离远或埋设深度大的不足，易受管道、公路、地质等因素制约，难以达到预期的散流效果，导致接地电阻增大，危害输电线路的正常运行，因此，受限地区接地极的散流问题成为近年来输电线路建设关注的重点。接地电阻是表征接地装置的电气性能的参数。接地电阻等于接地装置通过电流时，其相对于无穷远处的电位与该电流的比值。接地电阻与周围的土壤特性和接地体的几何尺寸有关，主要受到土壤厚度，土壤电阻率，接地体的形状、尺寸及埋深，接地线和接地体的连接等因素的影响。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，解决了常见的接地极敷设方式为水平敷设和垂直敷设，但这两种方式为达到预期的散流效果存在敷设距离远或埋设深度大的不足，易受管道、公路、地质等因素制约，难以达到预期的散流效果，导致接地电阻增大，危害输电线路的正常运行的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，包括引下线、接地框架和螺旋接地极，所述接地框架上通过引下线设置有螺旋接地极，所述螺旋接地极垂直连接在引下线上，所述螺旋接地极的匝数为10匝，所述螺旋接地极的匝间距为0.5米，所述螺旋接地极的埋设深度为0.5米，所述螺旋接地极的截面半径为0.005米，所述螺旋接地极的线圈半径为0.6米，所述螺旋接地极的敷设长度为5米。优选的，所述引下线连接在螺旋接地极中间的位置。优选的，所述引下线连接在螺旋接地极的一端。优选的，所述框架的一条对角线上通过引下线设置有一对螺旋接地极。优选的，所述框架上两条对角线上均通过引下线设置有两对螺旋接地极。(三)有益效果本技术提供了一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构。具备以下有益效果：(1)该适用于复杂环境区域螺旋接地极结构采用螺旋接地极的设计有效降低了接地极的敷设长度，提升了空间的利用率同时也加强了对复杂环境的适应性。(2)该适用于复杂环境区域螺旋接地极结构通过对螺旋接地极尺寸的优化，进一步降低了接地极的电阻，有效提高了故障电流的释放速度，提升了对电气设备及系统的保护能力。附图说明图1为土壤电阻率为600Ω·m时螺旋接地极布极模型局部图；图2为土壤电阻率为1000Ω·m时螺旋接地极布极模型局部图；图3为本技术螺旋接地极的一端和引下线连接示意图；图4为本技术螺旋接地极的中间部分和引下线连接示意图；图5为接地电阻相近时水平接地极和螺旋接地极；图6为不同土壤电阻率下接地极接地电阻阻值大小；图7为不同线圈半径下接地电阻随土壤电阻率的变化；图8为线圈半径0.1～0.9m下接地电阻随土壤电阻率的变化；图9为线圈半径1.1～1.9m下接地电阻随土壤电阻率的变化。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-9，本技术提供一种技术方案：一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，包括引下线、接地框架和螺旋接地极，所述接地框架上通过引下线设置有螺旋接地极，所述螺旋接地极垂直连接在引下线上，所述螺旋接地极的匝数为10匝，所述螺旋接地极的匝间距为0.5米，所述螺旋接地极的埋设深度为0.5米，所述螺旋接地极的截面半径为0.005米，所述螺旋接地极的线圈半径为0.6米，所述螺旋接地极的敷设长度为5米，所述引下线连接在螺旋接地极中间的位置，所述框架的一条对角线上通过引下线设置有一对螺旋接地极。一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，包括引下线、接地框架和螺旋接地极，所述接地框架上通过引下线设置有螺旋接地极，所述螺旋接地极垂直连接在引下线上并与平行于地面，所述螺旋接地极的匝数为10匝，所述螺旋接地极的匝间距为0.5米，所述螺旋接地极的埋设深度为0.5米，所述螺旋接地极的截面半径为0.005米，所述螺旋接地极的线圈半径为0.6米，所述螺旋接地极的敷设长度为5米，所述引下线连接在螺旋接地极的一端，所述框架上两条对角线上均通过引下线设置有两对螺旋接地极。在工程要求中，土壤电阻率ρ≤300Ω·m时，接地电阻R≤15Ω；若要在工程上使用10m水平接地极，只能在土壤电阻率ρ≤110Ω·m的土壤中使用；敷设长度为62.8m的水平接地极完全符合工程需求，但由于各种成本和维护问题，工程中并不会使用过长的水平接地极；若要在工程上使用10m敷设长度的螺旋接地极，可以在ρ≤250Ω·m的土壤中使用，基本符合工程需求在；在土壤电阻率300Ω·m≤ρ≤1000Ω·m时，接地电阻R≤20Ω，只有敷设长度为62.8m的水平接地极能够很好地满足工程需求，敷设长度为10m的螺旋接地极在高土壤电阻率的环境中不能很好地满足工程需求。现改变水平接地极和螺旋接地极的敷设长度，比较两种接地装置在同时满足工程需求时，敷设长度的增加值。采用单根水平接地极布极时，根据水平接地极的接地电阻计算公式要在土壤电阻率ρ＝1000Ω·m时，使接地电阻值为20Ω，水平接地极的敷设长度需达到106m。图5表明，满足工程要求时，轴向布极长度为50m的螺旋接地极基本达到了敷设长度约106m水平接地极的接地性能。因此，在轴向布极空间受到限制时以及高土壤电阻率中，螺旋接地极均具有更高的接地性能。水平接地极在接地极靠近引下线处溢散电流远远大于接地极表面的溢散电流分布，即端部效应。而螺旋接地极的表面溢散电流呈现出较均匀的分布且螺旋接地极中间部分溢散电流数值远大于水平接地极，提高了单位长度上的溢散电流效率。碳钢水平接地极在引下线与接地极靠近连接点处溢散电流会大幅上升，接地极与连接点上呈现了较大的负电流。这种现象产生原因为在连接点处大量溢散电流为寻求低阻抗路径流动，溢散的电流将回流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，包括引下线、接地框架和螺旋接地极，其特征在于：所述接地框架上通过引下线设置有螺旋接地极，所述螺旋接地极垂直连接在引下线上，所述螺旋接地极的匝数为10匝，所述螺旋接地极的匝间距为0.5米，所述螺旋接地极的埋设深度为0.5米，所述螺旋接地极的截面半径为0.005米，所述螺旋接地极的线圈半径为0.6米，所述螺旋接地极的敷设长度为5米。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，包括引下线、接地框架和螺旋接地极，其特征在于：所述接地框架上通过引下线设置有螺旋接地极，所述螺旋接地极垂直连接在引下线上，所述螺旋接地极的匝数为10匝，所述螺旋接地极的匝间距为0.5米，所述螺旋接地极的埋设深度为0.5米，所述螺旋接地极的截面半径为0.005米，所述螺旋接地极的线圈半径为0.6米，所述螺旋接地极的敷设长度为5米。


2.根据权利要求1所述的一种适用于复杂环境区域螺旋接地极结构，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘翀，涂雪松，王舒琴，赵东，杨冬，秦荣兵，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网安徽省电力有限公司马鞍山供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11