【技术实现步骤摘要】
本技术属于换流站接地极，特别涉及一种齿轮形高压直流接地电极。
技术介绍
1、换流站接地极是高压、特高压直流输电系统的重要组成部分之一，起着将直流系统单极大地回线运行时的工作电流、过负荷电流和双极运行时的不平衡电流导入大地及钳制换流阀中性点电位等作用。换流站接地极主要由接地电极、导流系统、附属设施等部分组成，其中接地电极是将电流导入大地的关键设备，接地电极的性能确定了接地极工程甚至整个直流输电工程的运行性能。
2、现有技术中，直流输电系统单极大地回路方式大电流(额定电流)情况下的持续运行时间设计值有半年、两个月、一个月、一天不等，为满足载流、温升、电腐蚀、自然腐蚀等要求，接地电极采用“馈电棒a1+焦炭床5”的结构型式，其中馈电棒a1的断面为“圆形”。根据阳极电腐蚀量要求值大小不同，馈电棒a1一般采用低碳钢棒或高硅铬铁棒，馈电棒a1直径一般为50～80mm，馈电棒a1为低碳钢棒时，每节低碳钢馈电棒a1在现场焊接连通，焊接连通后的每节低碳钢馈电棒a1长度一般为几十米～几百米，然后通过引流棒与配电电缆3连接，馈电棒a1为高硅铬铁棒时，每节高硅铬铁棒长一般为1.5～2.0m，每节高硅铬铁棒通过引流线2直接与配电电缆3连接。焦炭床5由焦炭粉在施工现场敷设而成，主要起着扩大电极与土壤的接触面、降低接触面的面电流密度以控制温升等作用，焦炭床5一般敷设成正方形，其边长一般为0.6～1.2m，在流沙、淤泥、软土等基槽无法成型或成型不好的地段还需加设槽型薄铁皮6进行护壁。馈电棒a1放置在焦炭床5中央。详见图10～图12。
3、
4、为减小温升，可从减少发热量、增大散热面积等方面考虑。增大馈电棒a1表面积，即增大馈电棒a1与土壤(焦炭)的接触面积，可减小馈电棒a1的接地电阻、减小表面泄流密度，从而减少发热量，减小温升；同时，增大馈电棒a1表面积也增大了散热面积，可进一步减小温升。可见，增大馈电棒a1表面积，具有减小温升的多重效果。另外，应尽量使馈电棒a1表面发热均匀，避免局部过热现象。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种齿轮形高压直流接地电极。
2、本技术所采用的技术方案为：
3、一种齿轮形高压直流接地电极，包括齿轮形馈电棒，齿轮形馈电棒的截面形状为齿轮形状，齿轮形馈电棒连接有引流线，引流线的另一端连接有配电电缆。
4、本技术的齿轮形馈电棒的截面形状为齿轮形状，增大了馈电棒表面积、减小接地电阻、减小表面泄流密度、增大散热面积、减小温升，从而可不用焦炭床或减小焦炭床尺寸、节省焦炭粉、减少施工工作量、减小施工影响面积、缩短施工时间、减少施工安全隐患、减小环境影响、提高工程质量、节省工程投资，具有显著的经济和社会效益。
5、作为本技术的优选方案，所述齿轮形馈电棒埋设于土壤中。当大电流持续时间较短时，可取消现有技术中的焦炭床，齿轮形馈电棒直接埋设于土壤中。
6、作为本技术的优选方案，还包括焦炭床，齿轮形馈电棒埋设于焦炭床中。当大电流持续时间较长时，齿轮形馈电棒仍埋设于焦炭床中，但可减小焦炭床尺寸。焦炭床由焦炭粉在施工现场敷设而成，主要起着扩大电极与土壤的接触面、降低接触面的面电流密度以控制温升等作用。
7、作为本技术的优选方案，还包括槽型薄铁皮，焦炭床铺设于槽型薄铁皮内。在流沙、淤泥、软土等基槽无法成型或成型不好的地段，通过槽型薄铁皮进行护壁。
8、作为本技术的优选方案，所述齿轮形馈电棒的材料为低碳钢棒或高硅铬铁棒。当阳极电腐蚀寿命要求值较小时，齿轮形馈电棒可采用低碳钢棒。当阳极电腐蚀寿命要求值较大时，齿轮形馈电棒可采用高硅铬铁棒。
9、作为本技术的优选方案，当齿轮形馈电棒的材料为低碳钢棒时，齿轮形馈电棒的长度为1.5～2.0m；当齿轮形馈电棒的材料为高硅铬铁棒时，齿轮形馈电棒的长度为6.0～9.0m。单节齿轮形馈电棒的长度主要根据馈电棒材质、特性、加工工艺、运输条件等情况确定。
10、作为本技术的优选方案，所述齿轮形馈电棒的齿数为4～8个。
11、作为本技术的优选方案，所述齿轮形馈电棒的截面的齿顶圆直径为50～200mm，齿轮形馈电棒的截面的齿根圆直径为30～120mm。齿轮形馈电棒的齿数、齿顶圆直径、齿根圆直径等参数，需根据接地极的阳极电腐蚀寿命要求值、馈电棒的线电流溢流密度、馈电棒的电腐蚀率、馈电棒的材料密度、土壤电阻率、土壤热容率、土壤热导率、土壤温升控制值等参数计算确定。
12、作为本技术的优选方案，所述齿轮形馈电棒的截面的齿顶和齿根处均为圆弧形。齿轮形馈电棒的截面的齿顶和齿根处均为圆弧形，以减小电流泄入大地时的齿顶端部泄流集中效应及齿根凹槽部泄流屏蔽效应。齿顶、齿根断面表面的圆弧半径应尽量大，具体尺寸需根据齿数、齿顶圆直径、齿根圆直径等参数确定，如5～20mm等。
13、作为本技术的优选方案，所述引流线采用铠装电缆。引流线用于齿轮形馈电棒与配电电缆之间的连接，从而将配电电缆的电流导入齿轮形馈电棒，每节齿轮形馈电棒配置1根引流线。引流线可采用铠装电缆，其截面根据每节齿轮形馈电棒的泄流电流量等因素确定，如yjy33－1kv－1×10～30等。
14、本技术的有益效果为：
15、本技术的齿轮形馈电棒的截面形状为齿轮形状，增大了馈电棒表面积、减小接地电阻、减小表面泄流密度、增大散热面积、减小温升，从而可不用焦炭床或减小焦炭床尺寸、节省焦炭粉、减少施工工作量、减小施工影响面积、缩短施工时间、减少施工安全隐患、减小环境影响、提高工程质量、节省工程投资，具有显著的经济和社会效益。
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1.一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：包括齿轮形馈电棒(1)，齿轮形馈电棒(1)的截面形状为齿轮形状，齿轮形馈电棒(1)连接有引流线(2)，引流线(2)的另一端连接有配电电缆(3)。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述齿轮形馈电棒(1)埋设于土壤中。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：还包括焦炭床(5)，齿轮形馈电棒(1)埋设于焦炭床(5)中。
4.根据权利要求3所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：还包括槽型薄铁皮(6)，焦炭床(5)铺设于槽型薄铁皮(6)内。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述齿轮形馈电棒(1)的材料为低碳钢棒或高硅铬铁棒。
6.根据权利要求5所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：当齿轮形馈电棒(1)的材料为低碳钢棒时，齿轮形馈电棒(1)的长度为1.5～2.0m；当齿轮形馈电棒(1)的材料为高硅铬铁棒时，齿轮形馈电棒(1)的长度为6.0～9.0m。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述齿轮形馈电棒(1)的截面的齿顶圆直径为50～200mm，齿轮形馈电棒(1)的截面的齿根圆直径为30～120mm。
9.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述齿轮形馈电棒(1)的截面的齿顶和齿根处均为圆弧形。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述引流线(2)采用铠装电缆。
...【技术特征摘要】
1.一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：包括齿轮形馈电棒(1)，齿轮形馈电棒(1)的截面形状为齿轮形状，齿轮形馈电棒(1)连接有引流线(2)，引流线(2)的另一端连接有配电电缆(3)。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述齿轮形馈电棒(1)埋设于土壤中。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：还包括焦炭床(5)，齿轮形馈电棒(1)埋设于焦炭床(5)中。
4.根据权利要求3所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：还包括槽型薄铁皮(6)，焦炭床(5)铺设于槽型薄铁皮(6)内。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮形高压直流接地电极，其特征在于：所述齿轮形馈电棒(1)的材料为低碳钢棒或高硅铬铁棒。
6.根据权利要求5所述的一种齿轮形高压...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏德军，梁明，刘翰柱，李佳林，王盈祥，罗鸣，王军成，龚森廉，刘柯，魏波，陈远虎，邓丽萍，童爽，权浪，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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