一種新型立體地網(wǎng)的制作方法
【專利摘要】一種新型立體地網(wǎng)，包括接地環(huán)，所述接地環(huán)包括內(nèi)接地環(huán)和外接地環(huán)，內(nèi)接地環(huán)與外接地環(huán)為處于同一水平面上的同心圓，在接地環(huán)上設(shè)有水平接地體，水平接地體穿過(guò)接地環(huán)的圓心，與內(nèi)接地環(huán)和外接地環(huán)均相交；所述水平接地體與內(nèi)接地環(huán)的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的內(nèi)環(huán)垂直接地極，所述水平接地體與外接地環(huán)的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的外環(huán)垂直接地極。本實(shí)用新型提供一種新型立體地網(wǎng)，能有效降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)的接地電阻，減小跨步電壓和接觸電壓，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷水平和風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)工作人員的安全。
【專利說(shuō)明】
一種新型立體地網(wǎng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及過(guò)電壓與防雷接地領(lǐng)域，特別是一種新型立體地網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)接地電阻是衡量風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷性能的重要技術(shù)參數(shù)，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)接地電阻可顯著提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷水平和風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)工作人員的安全。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電氣性能研究中，長(zhǎng)期存在的問題是高電阻率土壤下風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)接地電阻偏高，且隨著相鄰風(fēng)力發(fā)電機(jī)的距離變遠(yuǎn)，采取相鄰風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)互聯(lián)的降阻措施不再適用。為了滿足單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷要求，本專利提出了一種由雙圓環(huán)、多根垂直電極和分叉接地極組成的新型立體地網(wǎng)，能有效降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)的接地電阻、跨步電壓和接觸電壓，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷水平和風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)工作人員的安全。
[0003]在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的過(guò)電壓與防雷接地工程中，通常會(huì)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)置用來(lái)泄放雷電流的地網(wǎng)，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)普遍安裝在高山或者曠野地區(qū)，環(huán)境比較惡劣，土壤電阻率較高，目前提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷性能的做法是將多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的地網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，但是隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量增大和機(jī)身高度的增加，相鄰風(fēng)力發(fā)電機(jī)的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，采取多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)互聯(lián)的降阻方法會(huì)導(dǎo)致成本提高。
[0004]風(fēng)力發(fā)電機(jī)在遭受雷擊時(shí)，強(qiáng)大的沖擊電流沿著塔筒流動(dòng)，最終雷電流經(jīng)地網(wǎng)泄散入地。在這一暫態(tài)過(guò)程中，由于地網(wǎng)接地電阻的存在，地電位將被大大抬高，有可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的接觸電壓和跨步電壓，此外，在電力電纜和屏蔽層之間以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)變壓器高壓繞組和低壓繞組間有可能產(chǎn)生很大的電壓差，此電壓可能擊穿電纜或變壓器繞組的絕緣，損壞塔內(nèi)安裝的電子或電氣設(shè)備，還有可能損壞遠(yuǎn)處的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，從而影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷接地還未有規(guī)范，現(xiàn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷設(shè)計(jì)基本是參照其他行業(yè)(如建筑、電力和電子通信)的做法來(lái)進(jìn)行的。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷接地驗(yàn)收仍然以地網(wǎng)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(guò)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(wú)法真實(shí)反映出地網(wǎng)的防雷效果，需要考慮地網(wǎng)的沖擊特性。在高電阻率土壤地區(qū)，土壤導(dǎo)電性較差，雷電流難以在土壤中擴(kuò)散，沖擊接地電阻較大，跨步電壓和接觸電壓較大，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常安全運(yùn)行和和工作人員的人身安全造成威脅。
[0005]中國(guó)專利“一種降低風(fēng)電機(jī)組接地電阻的接地裝置(CN204577627U)”提供了一種由圓環(huán)和多根電極并聯(lián)的接地裝置，降阻效果明顯，但施工不方便。
[0006]中國(guó)專利“降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)接地電阻的接地體(CN202523855U)”提供了一種鋼筋籠接地體，降阻效果明顯，但該接地裝置體積較大，所需材料較多，工程成本比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型立體地網(wǎng)，能有效降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)的接地電阻，減小跨步電壓和接觸電壓，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷水平和風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)工作人員的安全。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種新型立體地網(wǎng)，包括接地環(huán)，所述接地環(huán)包括內(nèi)接地環(huán)和外接地環(huán)，內(nèi)接地環(huán)與外接地環(huán)為處于同一水平面上的同心圓，在接地環(huán)上設(shè)有水平接地體，水平接地體穿過(guò)接地環(huán)的圓心，與內(nèi)接地環(huán)和外接地環(huán)均相交;所述水平接地體與內(nèi)接地環(huán)的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的內(nèi)環(huán)垂直接地極，所述水平接地體與外接地環(huán)的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的外環(huán)垂直接地極。
[0009]優(yōu)選的，所述外接地環(huán)上設(shè)有水平短導(dǎo)體，水平短導(dǎo)體均勻分布于外接地環(huán)上。
[0010]優(yōu)選的，所述外接地環(huán)上還設(shè)有水平射線電極，水平射線電極均勻設(shè)置在外接地環(huán)上，水平射線電極的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)外接地環(huán)的圓心。
[0011]優(yōu)選的，所述水平射線電極的中部設(shè)有豎直向下的中部垂直接地極，水平射線電極的端部設(shè)有豎直向下的端部垂直接地極。
[0012]優(yōu)選的，所述水平射線電極的中部還設(shè)有中部短接地極，水平射線電極的端部還設(shè)有分叉電極。
[0013]優(yōu)選的，所述內(nèi)接地環(huán)與外接地環(huán)之間相距5-15m。
[0014]優(yōu)選的，所述水平接地體有多個(gè)，均勻設(shè)置在接地環(huán)上。
[0015]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]I)采用并聯(lián)的方式有效降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)地網(wǎng)的接地電阻；
[0017]2)在有限的接地面積內(nèi)增大了有效接地面積，加快了雷電流在土壤中的擴(kuò)散；
[0018]3)增加的垂直電極加快了雷電流在土壤中的擴(kuò)散，減小了接地電阻、跨步電壓和接觸電壓；
[0019]4)增加的短導(dǎo)體和分叉增強(qiáng)了火花效應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖中:內(nèi)接地環(huán)I，外接地環(huán)2，水平接地體3，水平短導(dǎo)體4，內(nèi)環(huán)垂直接地極5，外環(huán)垂直接地極6，水平射線電極7，中部垂直接地極8，端部垂直接地極9，中部短接地極10，分叉電極11。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1中，一種新型立體地網(wǎng)，包括接地環(huán)，所述接地環(huán)包括內(nèi)接地環(huán)I和外接地環(huán)2，內(nèi)接地環(huán)I與外接地環(huán)2為處于同一水平面上的同心圓，在接地環(huán)上設(shè)有水平接地體3，水平接地體3穿過(guò)接地環(huán)的圓心，與內(nèi)接地環(huán)I和外接地環(huán)2均相交;所述水平接地體3與內(nèi)接地環(huán)I的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的內(nèi)環(huán)垂直接地極5，所述水平接地體3與外接地環(huán)2的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的外環(huán)垂直接地極6。所述外接地環(huán)2上設(shè)有水平短導(dǎo)體4，水平短導(dǎo)體4均勻分布于外接地環(huán)2上。所述外接地環(huán)2上還設(shè)有水平射線電極7，水平射線電極7均勻設(shè)置在外接地環(huán)2上，水平射線電極7的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)外接地環(huán)2的圓心。所述水平射線電極7的中部設(shè)有豎直向下的中部垂直接地極8，水平射線電極7的端部設(shè)有豎直向下的端部垂直接地極9。所述水平射線電極7的中部還設(shè)有中部短接地極10，水平射線電極7的端部還設(shè)有分叉電極11。所述內(nèi)接地環(huán)I與外接地環(huán)2之間相距5-15m。所述水平接地體3有多個(gè)，均勻設(shè)置在接地環(huán)上。
[0024]本實(shí)施例選取內(nèi)接地環(huán)I直徑大小為15m，外接地環(huán)2直徑大小為25m，水平接地體3的個(gè)數(shù)為4個(gè)，水平短導(dǎo)體4的數(shù)目隨環(huán)的大小而定，本實(shí)施例選取了 24根水平短導(dǎo)體4，水平短導(dǎo)體4的長(zhǎng)度為0.2m-0.6m，增加散流面積，為了加快雷電流在土壤中擴(kuò)散的速度，在內(nèi)接地環(huán)I和外接地環(huán)2上分別設(shè)置了內(nèi)環(huán)垂直接地極5和外環(huán)垂直接地極6，內(nèi)環(huán)垂直接地極5和外環(huán)垂直接地極6的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際工程中土壤情況而定。
[0025]在實(shí)際工程中，將本專利埋在地表下方lm，當(dāng)遭受雷擊時(shí)，通過(guò)內(nèi)接地環(huán)I，外接地環(huán)2，水平接地體3，水平短接地體4，內(nèi)環(huán)垂直接地電極5，外環(huán)垂直接地極6，水平射線電極7，中部垂直接地極8，端部垂直接地極9，中部短接地極10，分叉電極11向土壤中擴(kuò)散雷電流，達(dá)到降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)接地電阻、接觸電壓、跨步電壓的效果，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷水平和風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)工作人員的安全。
[0026]上述的實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型立體地網(wǎng)，包括接地環(huán)，所述接地環(huán)包括內(nèi)接地環(huán)(I)和外接地環(huán)(2)，內(nèi)接地環(huán)(I)與外接地環(huán)(2)為處于同一水平面上的同心圓，其特征在于:在接地環(huán)上設(shè)有水平接地體(3 )，水平接地體(3 )穿過(guò)接地環(huán)的圓心，與內(nèi)接地環(huán)(I)和外接地環(huán)(2 )均相交;所述水平接地體(3)與內(nèi)接地環(huán)(I)的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的內(nèi)環(huán)垂直接地極(5)，所述水平接地體(3 )與外接地環(huán)(2 )的交點(diǎn)處設(shè)有豎直向下的外環(huán)垂直接地極(6 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型立體地網(wǎng)，其特征在于:所述外接地環(huán)(2)上設(shè)有水平短導(dǎo)體(4)，水平短導(dǎo)體(4)均勻分布于外接地環(huán)(2)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種新型立體地網(wǎng)，其特征在于:所述外接地環(huán)(2)上還設(shè)有水平射線電極(7)，水平射線電極(7)均勻設(shè)置在外接地環(huán)(2)上，水平射線電極(7)的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)外接地環(huán)(2)的圓心。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種新型立體地網(wǎng)，其特征在于:所述水平射線電極(7)的中部設(shè)有豎直向下的中部垂直接地極(8)，水平射線電極(7)的端部設(shè)有豎直向下的端部垂直接地極(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種新型立體地網(wǎng)，其特征在于:所述水平射線電極(7)的中部還設(shè)有中部短接地極(10)，水平射線電極(7)的端部還設(shè)有分叉電極(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型立體地網(wǎng)，其特征在于:所述內(nèi)接地環(huán)(I)與外接地環(huán)(2)之間相距5-15m。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型立體地網(wǎng)，其特征在于:所述水平接地體(3)有多個(gè)，均勻設(shè)置在接地環(huán)上。
【文檔編號(hào)】H01R4/66GK205543271SQ201620048208
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】楊雨, 蔣冰華, 張猛
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)