[發(fā)明專利]新型多針式垂直接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510274313.0
• 申請(qǐng)日: 2015-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN104953434A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫長(zhǎng)海;史曉龍;馬海峰;王中明;吳彥;馮碩;曹玉蘭;粘凱昕;王昭濱;蔣祝巍;葛恒序;王明;陳百通;趙偉程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司鶴崗供電公司;大連理工大學(xué);國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H01R43/00
• 分類號(hào): H01R43/00;H01R4/66
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞;梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型多針式垂直接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，屬于電氣工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

接地系統(tǒng)是對(duì)埋在地下一定深度的接地極和接地極周圍土壤的一種總稱，分為水平接地系統(tǒng)和垂直接地系統(tǒng)兩種型式。接地系統(tǒng)作為最常用的防護(hù)手段，廣泛應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中，對(duì)設(shè)備和人身安全起著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)階段國內(nèi)外對(duì)降低接地電阻的研究主要集中在改變土壤性能和擴(kuò)大地網(wǎng)面積以增大散流面積這兩個(gè)方面。我國建筑的接地系統(tǒng)普遍采用水平接地的型式，盡可能減小環(huán)境受到雷擊時(shí)的沖擊電阻，以便通過接地系統(tǒng)迅速將強(qiáng)大的雷電流迅速泄放到大地，水平接地在不考慮占地面積限制的情況下，容易滿足系統(tǒng)對(duì)接地參數(shù)的要求。

但是隨著我國城市化進(jìn)程日益加快，土地資源越來越匱乏，為了滿足接地電阻的要求，無限制地增加水平接地網(wǎng)的面積顯然不切實(shí)際；同時(shí)，兆赫茲以上的高頻設(shè)備運(yùn)用越來越廣泛，接地系統(tǒng)也將越來越多的運(yùn)用于高頻電氣設(shè)備的保護(hù)。

因此，土地資源的匱乏和高頻設(shè)備的廣泛應(yīng)用決定了接地系統(tǒng)小型化和高頻化的發(fā)展趨勢(shì)，研究新型接地系統(tǒng)減小接地系統(tǒng)占地面積，研究接地系統(tǒng)高頻性能并實(shí)現(xiàn)新型接地系統(tǒng)的高頻應(yīng)用，對(duì)解決現(xiàn)有接地問題意義重大。

2014年大連理工大學(xué)文建的碩士學(xué)位論文《多針式垂直接地系統(tǒng)研究及其高頻應(yīng)用》中，針對(duì)大連理工大學(xué)三束材料改性教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高頻問題，深入研究高頻條件下接地電阻的影響因素，將田字形結(jié)構(gòu)的多針式垂直接地系統(tǒng)應(yīng)用其中。但隨著多針式垂直接地體數(shù)量的增加，普通方形結(jié)構(gòu)的接地系統(tǒng)不能使多針式垂直接地體均勻地分布，也就達(dá)不到快速泄放大電流和高頻條件下應(yīng)用的需求。

針對(duì)接地系統(tǒng)小型化和高頻應(yīng)用下的技術(shù)難題，發(fā)明了新型多針式垂直接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述的不足，本發(fā)明提供了新型多針式垂直接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明通過多針式垂直接地體設(shè)計(jì)、新型多針式垂直接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、最高工作頻率下接地電阻分析，實(shí)現(xiàn)新型多針式垂直接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，解決接地系統(tǒng)小型化和高頻應(yīng)用下的技術(shù)難題。

新型多針式垂直接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)建筑或設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需求，設(shè)定新型多針式垂直接地系統(tǒng)的接地電阻R；

(2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)確定垂直接地體可埋設(shè)的深度，確定多針式垂直接地體長(zhǎng)度為2.5-5m；多針式垂直接地體選用導(dǎo)電性能優(yōu)良的導(dǎo)體作為材料，直徑為25mm，其上每隔50mm垂直焊接一圈均勻分布的四個(gè)長(zhǎng)25mm、直徑4mm、尖端曲率0.2mm的針狀放電極；

(3)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)土壤電阻率，利用公式(1)計(jì)算出單根多針式垂直接地體埋入土壤時(shí)的工頻接地電阻R₁

R1=ρ2πl(ln8ld-1)---(1)]]>

公式(1)中，R₁、ρ、l、d分別為單根多針式垂直接地體接地電阻(Ω)、土壤電阻率(Ω·m)、多針式垂直接地體長(zhǎng)度(m)、多針式垂直接地體等效直徑即為垂直接地體直徑和兩根針狀放電極的長(zhǎng)度之和(m)；

(4)新型多針式垂直接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)