一種新型接地裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電氣接地技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型接地裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)和風(fēng)電機(jī)組的防雷接地工程中，通常會(huì)為風(fēng)電機(jī)組會(huì)設(shè)置泄放雷電流的接地裝置。風(fēng)電機(jī)組沖擊接地電阻是風(fēng)電機(jī)組防雷接地設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，降低風(fēng)電機(jī)組沖擊接地電阻可顯著提高風(fēng)電機(jī)組防雷水平。為了獲得更多的風(fēng)能，風(fēng)電機(jī)組通常建在曠野、高山、沙灘上，這些地區(qū)的土壤電阻率很高，在高土壤電阻率下，風(fēng)電機(jī)組沖擊接地電阻偏高，現(xiàn)有的降阻效果不明顯，風(fēng)電機(jī)組的防雷水平較低。
[0003]對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷保護(hù)主要考慮兩個(gè)方面:一是機(jī)艙，二是葉片。機(jī)艙防雷保護(hù)是在機(jī)艙外殼后端設(shè)置避雷針，并通過鋼質(zhì)外殼及塔筒接地。葉片的防雷保護(hù)，主要是在葉片兩側(cè)安裝雷電接收器，雷電接收器連接一個(gè)傳導(dǎo)系統(tǒng)，以受控的方式把雷電流引過葉片，并通過塔筒入地，從而實(shí)現(xiàn)對葉片的保護(hù)，機(jī)艙內(nèi)的發(fā)電機(jī)必須使用專用的接地電纜與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地裝置連接，而機(jī)艙內(nèi)的其它部件均與機(jī)艙底座直接連接。出于保障風(fēng)電機(jī)組的正常安全運(yùn)行和工作人員人身安全的考慮，風(fēng)電機(jī)組的接地電阻一般要小于4歐姆，接地裝置的接地電阻大小直接影響風(fēng)電機(jī)組的防雷水平，接地裝置的驗(yàn)收仍然以工頻接地電阻是否合格作為唯一標(biāo)準(zhǔn)，但在高頻率、大幅值的雷電流作用下，地網(wǎng)泄散電流過程中會(huì)產(chǎn)生火花效應(yīng)和電感效應(yīng)，此時(shí)工頻特性無法真實(shí)反映出接地裝置的防雷效果，需要考慮接地極的沖擊特性。在高土壤電阻率地區(qū)，電流的散流能力較差，沖擊接地電阻較高，對風(fēng)力發(fā)電場的正常安全運(yùn)行和和工作人員的人身安全造成威脅。
[0004]中國專利“風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷接地裝置(CN201829944U)”提供了一種環(huán)形水平接地網(wǎng)，降阻效果顯著，但其結(jié)構(gòu)相對而言有點(diǎn)復(fù)雜。
[0005]中國專利“ 一種圓筒型基礎(chǔ)環(huán)接地裝置(CNlO 1958466A) ”提供了一種基礎(chǔ)環(huán)上焊接有接地連接板的接地裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單，但降阻效果不明顯。
[0006]在風(fēng)力發(fā)電場的建設(shè)中，通常會(huì)設(shè)置泄放雷電流的接地裝置，傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地裝置一般為環(huán)形加水平射線電極，占地面積大，施工難度高，接地電阻高，無法滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對接地電阻的要求。為了降低風(fēng)電機(jī)組的接地電阻，通常采取的措施是采用延長水平射線電極、多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組接地裝置互聯(lián)、接地模塊、擴(kuò)大地網(wǎng)面積、引外接地等方法來降低接地電阻。然而在實(shí)際的施工過程中，由于水平射線電極隨著長度的增加，電感作用加強(qiáng)，電感作用會(huì)阻礙電流的流散，盲目地增加水平射線電極的長度，并不能達(dá)到降低接地電阻的效果；而且隨著風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量增大和機(jī)身高度的增加，風(fēng)力發(fā)電場中風(fēng)電機(jī)組的間隔距離越來越大，使得把每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地裝置互聯(lián)成網(wǎng)的成本越來越高；且接地工程常常會(huì)受到接地面積的限制，無法通過擴(kuò)大接地網(wǎng)面積和引外接地等方法來降低接地電阻，因此有必要設(shè)計(jì)一種適合風(fēng)電機(jī)組的新型接地裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型接地置，能夠減小沖擊接地電阻，達(dá)到降低風(fēng)電機(jī)組沖擊接地電阻的目的，從而提高風(fēng)電機(jī)組的防雷水平。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種新型接地裝置，包括外接地環(huán)，外接地環(huán)為圓形，外接地環(huán)上設(shè)有與外接地環(huán)處于同一平面的4個(gè)水平射線電極，水平射線電極的延長線經(jīng)過外接地環(huán)的圓心，相鄰的水平射線電極之間的角度為90°，在水平射線電極的正上方設(shè)有與水平電極平行且等長的絕緣導(dǎo)體，水平電極與絕緣導(dǎo)體之間設(shè)有多個(gè)垂直電極，多個(gè)垂直電極垂直于水平射線電極。
[0009]所述外接地環(huán)的內(nèi)部設(shè)有與外接地環(huán)處于同一平面的正八邊形接地體，正八邊形接地體的中心與外接地環(huán)的圓心重合，正八邊形接地體的一個(gè)角與水平射線電極所在的直線相交。
[0010]所述正八邊形接地體的每個(gè)角上都設(shè)有與外接地環(huán)相連接的連接電極，連接電極垂直于外接地環(huán)與連接電極交點(diǎn)處的切線。
[0011]所述正八邊形接地體的內(nèi)部設(shè)有與正八邊形接地體處于同一平面的內(nèi)接地環(huán)，內(nèi)接地環(huán)為圓形，內(nèi)接地環(huán)的圓心與正八邊形接地體的中心重合。
[0012]所述內(nèi)接地環(huán)上設(shè)有鋼帶連接于正八邊形接地體每條邊的中點(diǎn)，鋼帶所在的直線經(jīng)過內(nèi)接地環(huán)的圓心。
[0013]所述多個(gè)垂直電極等距離排列于水平射線電極上。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型提供的一種新型接地裝置，一方面，通過增大接地體與土壤的接觸面積，在有限的接地面積內(nèi)創(chuàng)造出更大的有效接地面積。另一方面，對稱增設(shè)水平射線電極，增大相鄰水平射線電極的距離，減小電感效應(yīng)，促進(jìn)散流，且在水平射線電極正上方額外加裝平行于水平射線電極的絕緣導(dǎo)體，改變電壓和電流的分布，加裝的絕緣導(dǎo)體使得射線電極上的電流沿著水平射線電極流向更遠(yuǎn)處，這樣使得水平射線接地體的長度得到了更大的利用，相當(dāng)于增大了接地體的有效長度，則離開注入點(diǎn)處的電壓所起到的流散沖擊電流的作用也就越大，減小了風(fēng)電機(jī)組的沖擊接地電阻。本實(shí)用新型在滿足接地網(wǎng)工頻特性要求的同時(shí)，可以改善接地網(wǎng)的沖擊特性，加快散流，達(dá)到降低高土壤電阻率下風(fēng)電機(jī)組的沖擊接地電阻的目的，提高風(fēng)電機(jī)組的防雷水平。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:內(nèi)接地環(huán)1、正八邊形接地體2、外接地3、絕緣導(dǎo)體4、水平射線電極5、垂直電極6、鋼帶7、連接電極8。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種新型接地裝置，包括外接地環(huán)3，外接地環(huán)3為圓形，外接地環(huán)3上設(shè)有與外接地環(huán)3處于同一平面的4個(gè)水平射線電極5，水平射線電極5的延長線經(jīng)過外接地環(huán)3的圓心，相鄰的水平射線電極5之間的角度為90°，增大了相鄰水平射線電極5之間的距離，減小了電感效應(yīng)，使得電流的增加、下降速度加快，在水平射線電極5的正上方設(shè)有與水平電極5平行且等長的絕緣導(dǎo)體4，水平電極5與絕緣導(dǎo)體4之間設(shè)有多個(gè)垂直電極6，多個(gè)垂直電極6垂直于水平射線電極5，改變了電壓和電流的分布，使得電流沿著水平射線電極5流向遠(yuǎn)離注入點(diǎn)處，這相當(dāng)于增大了接地體的有效長度，進(jìn)一步減小了沖擊接地電阻。
[0019]所述外接地環(huán)3的內(nèi)部設(shè)有與外接地環(huán)3處于同一平面的正八邊形接地體2，正八邊形接地體2的中心與外接地環(huán)3的圓心重合，正八邊形接地體2的一個(gè)角與水平射線電極5所在的直線相交。
[0020]所述正八邊形接地體2的每個(gè)角上都設(shè)有與外接地環(huán)3相連接的連接電極8，連接電極8垂直于外接地環(huán)3與連接電極8交點(diǎn)處的切線，一方面，減少了占地面積，易于施工；另一方面，在有限的接地面積內(nèi)創(chuàng)造出更多有效的接地面積，促進(jìn)雷電流在接地體上的散流。
[0021 ] 所述正八邊形接地體2的內(nèi)部設(shè)有與正八邊形接地體2處于同一平面的內(nèi)接地環(huán)1，內(nèi)接地環(huán)I為圓形，內(nèi)接地環(huán)I的圓心與正八邊形接地體的中心重合。
[0022]所述內(nèi)接地環(huán)I上設(shè)有鋼帶7連接于正八邊形接地體2每條邊的中點(diǎn)，鋼帶7所在的直線經(jīng)過內(nèi)接地環(huán)I的圓心。
[0023]所述多個(gè)垂直電極6等距離排列于水平射線電極5上。
[0024]使用時(shí)，將本裝置埋入地表以下，當(dāng)遭受雷擊時(shí)，一方面，由于在有限的接地面積內(nèi)創(chuàng)造出了更大的有效接地面積，加快了雷電流的下降速度；另一方面，由于相鄰水平射線電極5之間的夾角為90°，增大了相鄰水平射線電極5之間的距離，減小了電感效應(yīng)，增加了電流的下降速度，且在四根水平射線電極5的正上方布置了平行且等長于水射線電極5的絕緣導(dǎo)體4，改變了電壓和電流的分布，使得電流沿著射線電極流向遠(yuǎn)離注入點(diǎn)處，接地體的長度得到了更多的利用，相當(dāng)于增大了接地體的有效長度，則離開注入點(diǎn)處的電壓所起到的流散沖擊電流的作用也就越大，減小了沖擊接地電阻，達(dá)到降低風(fēng)電機(jī)組沖擊接地電阻的目的，提高風(fēng)電機(jī)組的防雷水平。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型接地裝置，包括外接地環(huán)(3)，其特征在于:外接地環(huán)(3)為圓形，外接地環(huán)(3)上設(shè)有與外接地環(huán)(3)處于同一平面的4個(gè)水平射線電極(5)，水平射線電極(5)的延長線經(jīng)過外接地環(huán)(3)的圓心，相鄰的水平射線電極(5)之間的角度為90°，在水平射線電極(5)的正上方設(shè)有與水平電極(5)平行且等長的絕緣導(dǎo)體(4)，水平電極(5)與絕緣導(dǎo)體(4)之間設(shè)有多個(gè)垂直電極(6)，多個(gè)垂直電極(6)垂直于水平射線電極(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型接地裝置，其特征在于:所述外接地環(huán)(3)的內(nèi)部設(shè)有與外接地環(huán)(3)處于同一平面的正八邊形接地體(2)，正八邊形接地體(2)的中心與外接地環(huán)(3)的圓心重合，正八邊形接地體(2)的一個(gè)角與水平射線電極(5)所在的直線相交。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種新型接地裝置，其特征在于:所述正八邊形接地體(2)的每個(gè)角上都設(shè)有與外接地環(huán)(3)相連接的連接電極(8)，連接電極(8)垂直于外接地環(huán)(3)與連接電極(8)交點(diǎn)處的切線。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述一種新型接地裝置，其特征在于:所述正八邊形接地體(2)的內(nèi)部設(shè)有與正八邊形接地體(2)處于同一平面的內(nèi)接地環(huán)(1)，內(nèi)接地環(huán)(I)為圓形，內(nèi)接地環(huán)(I)的圓心與正八邊形接地體的中心重合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種新型接地裝置，其特征在于:所述內(nèi)接地環(huán)(I)上設(shè)有鋼帶(7 )連接于正八邊形接地體(2 )每條邊的中點(diǎn)，鋼帶(7 )所在的直線經(jīng)過內(nèi)接地環(huán)(I)的圓心。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型接地裝置，其特征在于:所述多個(gè)垂直電極(6)等距離排列于水平射線電極(5)上。
【專利摘要】一種新型接地裝置，包括外接地環(huán)，外接地環(huán)為圓形，外接地環(huán)上設(shè)有與外接地環(huán)處于同一平面的4個(gè)水平射線電極，水平射線電極的延長線經(jīng)過外接地環(huán)的圓心，相鄰的水平射線電極之間的角度為90°，在水平射線電極的正上方設(shè)有與水平電極平行且等長的絕緣導(dǎo)體，水平電極與絕緣導(dǎo)體之間設(shè)有多個(gè)垂直電極，多個(gè)垂直電極垂直于水平射線電極。本實(shí)用新型提供一種新型接地置，能夠減小沖擊接地電阻，達(dá)到降低風(fēng)電機(jī)組沖擊接地電阻的目的，從而提高風(fēng)電機(jī)組的防雷水平。
【IPC分類】H01R4/66
【公開號】CN204720576
【申請?zhí)枴緾N201520470517
【發(fā)明人】趙習(xí)武, 鄧長征, 邱立
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月3日