一種主動(dòng)降阻式離子接地極的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電力設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種主動(dòng)降阻式離子接地極。為了提供一種節(jié)約、可控、持久有效的裝置，本實(shí)用新型包括埋入地下的接地網(wǎng)，以及長(zhǎng)期實(shí)時(shí)測(cè)量接地網(wǎng)的接地電阻測(cè)試儀，接地電阻測(cè)試儀還與PLC相連，PLC連有計(jì)量泵，計(jì)量泵的入口端連有鹽溶液池，出口端連接埋入地下的耐蝕多孔金屬管，耐蝕多孔金屬管與接地網(wǎng)相連接。本實(shí)用新型的主動(dòng)降阻式離子接地極通過(guò)PLC將接地電阻測(cè)試儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷后轉(zhuǎn)換為動(dòng)作信號(hào)送入計(jì)量泵中，能夠?qū)崿F(xiàn)接地電阻的自動(dòng)化控制，長(zhǎng)期穩(wěn)定的滿足接地裝置的接地電阻的設(shè)計(jì)要求。
【專利說(shuō)明】一種主動(dòng)降阻式離子接地極

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電力設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種主動(dòng)降阻式離子接地極。

【背景技術(shù)】
[0002] 變電站接地網(wǎng)是用于工作接地、防雷接地、保護(hù)接地的必要設(shè)施，也是確保人身、 設(shè)備、系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，它在防雷電、靜電、和故障電流等方面起著泄流和均壓的作用。 隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增加，流經(jīng)地網(wǎng)的入地短路電流也愈來(lái)愈大，當(dāng)接地電阻過(guò)大時(shí)， 短路電流由于無(wú)法在土壤中充分?jǐn)U散，將導(dǎo)致地網(wǎng)電位升高，使接地設(shè)備的金屬外殼帶高 壓電而危及人身安全和擊穿二次保護(hù)裝置絕緣，甚至損壞設(shè)備，擴(kuò)大事故，破壞電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn) 定。
[0003] 接地電阻過(guò)大是引起電力系統(tǒng)事故的主要原因之一。我國(guó)北方以及山丘高陵等高 土壤電阻率地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)接地電阻過(guò)大的現(xiàn)象，給設(shè)備安全、人身安全帶來(lái)了較大隱患；另 夕卜，近年來(lái)，隨著變電站站區(qū)布置緊湊，占地面積越來(lái)越小，使傳統(tǒng)形式的接地電阻愈發(fā)難 以滿足設(shè)計(jì)和施工要求。
[0004] 在專利號(hào)為032 05158. 1的實(shí)用新型專利申請(qǐng)文本中提供了一種名稱為"離子接 地棒"的技術(shù)方案，它包括一中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)的棒體，棒體的兩端分別安裝有上帽和下帽， 棒體內(nèi)填充有能吸收空氣中水分的活性電離子化合物，棒體體壁上均勻布有呼吸孔，在上 帽上設(shè)有地線連接體，地線連接體與一將被接地的外部設(shè)備延伸出來(lái)的接地線連接。工作 中通過(guò)棒體內(nèi)填充劑的潮解作用，將活性電離子有效釋放到土壤中與土壤及空氣中的水分 作用，促進(jìn)導(dǎo)體外部降阻并保持阻值長(zhǎng)期穩(wěn)定；而導(dǎo)體內(nèi)部的化合物隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐步化 合成膠質(zhì)透明狀態(tài)，可通過(guò)棒體壁上的呼吸孔不斷向周圍環(huán)境釋放大量導(dǎo)電離子。
[0005] 申請(qǐng)?zhí)枮?00910182317. 0的發(fā)明專利防腐型儲(chǔ)能電解離子接地極，涉及一種防 腐型儲(chǔ)能電解離子接地極，特征是：采用不銹鋼球?qū)w上設(shè)有離子棒體及集水屏，加大了與 土壤的接觸面積，降低了接地電阻；配置液位測(cè)定裝置，滿足了對(duì)球體內(nèi)離子溶液液位檢 測(cè)；增設(shè)集水屏能收集土壤中水分子到球體內(nèi)；既能瞬間儲(chǔ)能吸收雷擊脈沖電流，使雷擊 浪涌電磁脈沖成倍減小，更好的滿足了防雷接地要求；且能實(shí)現(xiàn)接地極的防腐儲(chǔ)能緩釋和 降低電阻的功能。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮?00820120553. 0的實(shí)用新型專利電解離子接地極，在兩端封閉的導(dǎo)電 管內(nèi)容納電解離子化合物，在導(dǎo)電管的管壁上焊接引出線，在導(dǎo)電管的中下部管壁上開設(shè) 離子交換孔，在導(dǎo)電管的上部管壁上開設(shè)透氣孔，在離子交換孔和透氣孔上封有膠布，在導(dǎo) 電管外配有填充劑。
[0007] 上述離子接地產(chǎn)品以及未列出的專利產(chǎn)品均存在共同的問(wèn)題。其一是環(huán)境問(wèn)題。 離子接地極內(nèi)會(huì)引進(jìn)外來(lái)新的離子，可能造成環(huán)境污染，引起環(huán)境糾紛。其二是降阻過(guò)程是 一個(gè)被動(dòng)過(guò)程。降阻過(guò)程不能按照實(shí)際接地電阻的變化進(jìn)行可控的調(diào)節(jié)，易造成填充劑的 浪費(fèi)，影響離子接地極的使用壽命。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0008] 本實(shí)用新型的目的在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題加以解決，提供一種節(jié)約、可控、持 久有效的主動(dòng)降阻式離子接地極。
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括埋入地下的接地網(wǎng)，以及連接接地網(wǎng)的接地 電阻測(cè)試儀，接地電阻測(cè)試儀還與比較器相連，比較器連有計(jì)量泵，計(jì)量泵的入口端連有鹽 溶液池，出口端連接埋入地下的耐蝕多孔金屬管，耐蝕多孔金屬管與接地網(wǎng)相連接。
[0010] 所述鹽溶液池采用耐蝕金屬或非金屬制成。
[0011] 所述鹽溶液池的容積為25L。
[0012] 所述計(jì)量泵為機(jī)械隔膜計(jì)量泵。
[0013] 所述計(jì)量泵的吐出量為0_90L/Hr，吐出壓力最大為10Kgf/cm2。
[0014] 所述耐蝕多孔金屬管堅(jiān)直埋入地下。
[0015] 所述耐蝕多孔金屬管材質(zhì)為不銹鋼或銅。
[0016] 所述耐蝕多孔金屬管內(nèi)徑為0 30mm，管壁厚度為2mm，管壁上開均勻設(shè)有21個(gè)圓 孔，孔徑3mm。
[0017] 所述比較器為PLC。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的主動(dòng)降阻式離子接地極通過(guò)PLC將接地電阻測(cè)試 儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷后轉(zhuǎn)換為動(dòng)作信號(hào)送入計(jì)量泵中，能夠?qū)崿F(xiàn)接地電阻的自動(dòng)化 控制，長(zhǎng)期穩(wěn)定的滿足接地裝置的接地電阻的設(shè)計(jì)要求；同時(shí)，由于鹽溶液池中的鹽溶液能 夠根據(jù)變電站土壤理化性質(zhì)進(jìn)行合理配制，且對(duì)照影響腐蝕的主因子，適當(dāng)弱化強(qiáng)腐蝕性 離子，從而保證既不會(huì)引入新離子而造成環(huán)境污染也不會(huì)造成接地裝置或接地極的快速腐 蝕。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 其中，1為接地電阻測(cè)試儀、2為PLC、3為計(jì)量泵、4為鹽溶液池、5為耐蝕多孔金屬 管、6為接地網(wǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022] 參見圖1，本實(shí)用新型一種主動(dòng)降阻式離子接地極，包括埋入地下的接地網(wǎng)6,以 及連接接地網(wǎng)6的接地電阻測(cè)試儀1，接地電阻測(cè)試儀1還與PLC2(PLC可以采用比較器替 代）相連，PLC2連有機(jī)械隔膜計(jì)量泵3,機(jī)械隔膜計(jì)量泵3的吐出量為0-90L/Hr，吐出壓力 最大為lOKgf/cm 2,機(jī)械隔膜計(jì)量泵3的入口端連有采用耐蝕金屬或非金屬制成的25L鹽 溶液池4,出口端連接堅(jiān)直埋入地下材質(zhì)為不銹鋼或銅的耐蝕多孔金屬管5,耐蝕多孔金屬 管5內(nèi)徑為0: 30mm，管壁厚度為2mm，管壁上均勻開設(shè)有21個(gè)圓孔，孔徑3mm，耐蝕多孔金 屬管5與接地網(wǎng)6相連接。
[0023] 本實(shí)用新型所述的主動(dòng)降阻式離子接地極采用接地電阻測(cè)試儀1對(duì)接地裝置的 接地電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將所測(cè)得數(shù)據(jù)反饋給PLC2, PLC2將所測(cè)得接地電阻值與設(shè)計(jì)值 進(jìn)行對(duì)比、判斷，如果接地電阻超過(guò)設(shè)計(jì)值，PLC2給出動(dòng)作信號(hào)，計(jì)量泵3則根據(jù)PLC2的動(dòng) 作信號(hào)打開閥門，鹽溶液池4中鹽溶液流入耐蝕多孔金屬管5并從側(cè)孔滲入周圍土壤，降低 接地電阻；若接地電阻達(dá)到設(shè)計(jì)值，則又通過(guò)一系列動(dòng)作關(guān)閉計(jì)量泵3閥門，此時(shí)，接地電 阻穩(wěn)定于所設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)接地電阻的主動(dòng)控制。
[0024] 實(shí)施例1 :
[0025] 接地電阻測(cè)試儀1采用日產(chǎn)的數(shù)字式接地電阻測(cè)試儀，可定時(shí)進(jìn)行接地電阻測(cè) 試；PLC2為一寫入閾值程序的邏輯電路控制元件；計(jì)量泵3采用常用機(jī)械隔膜計(jì)量泵，吐出 量為0-90L/Hr，吐出壓力最大lOKgf/cm 2 ;鹽溶液池4為硬質(zhì)塑料制成，容積約為25L ;耐蝕 多孔金屬管5為不銹鋼管，鋼管內(nèi)徑為0 30mm，管壁厚度為2mm，管壁均勻開設(shè)21個(gè)圓孔， 孔徑3_。以上元件按照?qǐng)D1進(jìn)行安裝并運(yùn)行。
[0026] 效果驗(yàn)證（實(shí)施例1)
[0027] 將實(shí)施例1所述新型所述主動(dòng)降阻式離子接地極，在陜西渭南鹵陽(yáng)湖地區(qū)進(jìn)行現(xiàn) 場(chǎng)測(cè)試。將所述耐蝕多孔金屬管5打入地下，并與lOOOmmX 1000mm的模擬接地網(wǎng)6連接， 檢查好所有線路并確保無(wú)誤后將PLC2設(shè)定最大接地電阻值為0. 6 Ω，設(shè)定最小接地電阻為 0. 45 Ω，打開所有儀器開關(guān)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，隨著鹽溶液的不斷注入，土壤 中導(dǎo)電離子濃度增大，為電流向土壤中流動(dòng)提供更多的離子通道，易于散流，故而接地電阻 隨之減小。當(dāng)接地電阻大于所設(shè)定的0.6Ω時(shí)，PLC2將開始信號(hào)反饋至計(jì)量泵3,計(jì)量泵3 打開，鹽溶液注入耐蝕多孔金屬管5;當(dāng)所測(cè)得接地電阻小于0.45Ω時(shí)，則系統(tǒng)關(guān)閉。若接 地電阻再次超出設(shè)定范圍，則所有設(shè)備自動(dòng)重復(fù)以上操作，確保接地電阻穩(wěn)定于0.45Ω? 0. 6 Ω之間。
【權(quán)利要求】
1. 一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：包括埋入地下的接地網(wǎng)（6)，以及連接接 地網(wǎng)（6)的接地電阻測(cè)試儀（1)，接地電阻測(cè)試儀（1)還與比較器相連，比較器連有計(jì)量泵 (3)，計(jì)量泵（3)的入口端連有鹽溶液池（4)，出口端連接埋入地下的耐蝕多孔金屬管（5)， 耐蝕多孔金屬管（5)與接地網(wǎng)（6)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述鹽溶液池（4) 采用耐蝕金屬或非金屬制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述鹽溶液 池⑷的容積為25L。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述計(jì)量泵（3) 為機(jī)械隔膜計(jì)量泵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述計(jì)量泵 (3)的吐出量為0-90L/Hr，吐出壓力最大為10Kgf/cm 2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述耐蝕多孔金 屬管（5)堅(jiān)直埋入地下。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述耐蝕多 孔金屬管（5)材質(zhì)為不銹鋼或銅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述耐蝕多 孔金屬管（5)內(nèi)徑為030mm，管壁厚度為2mm，管壁上均勻開設(shè)有21個(gè)圓孔，孔徑3_。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種主動(dòng)降阻式離子接地極，其特征在于：所述比較器為 PLC ⑵。
【文檔編號(hào)】H01R4/66GK203910987SQ201420282974
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】閆愛(ài)軍, 馬悅紅, 劉磊, 曹默, 曹英 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院