[發明專利]一種針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統

有效

• 申請號: 201710132966.4
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN107102219B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 張政;劉洪濤;薛建東;趙勃;崔振興;陳青云;楊琪;艾偉
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司大同供電公司;武漢黌門電工科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 黃淑娟

技術領域

本發明屬于電力系統防雷接地技術領域，尤其涉及一種針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統。

背景技術

隨著電網的發展，電力設施建設正逐年增加，我國幅員遼闊，尤其是近年來特高壓電網的建設，高電壓遠距離輸電線路跨區域越來越廣。以南方地區居多的境內分布有多個落雷密集型區域，多次雷擊事故給輸電線路的安全可靠運行帶來極大威脅。由于金屬接地體在散流過程中存在嚴重的趨膚效應和電感效應，導致金屬接地體的材料利用率和散流有效長度大為降低，這也是目前存在的一個技術難點。

電力系統接地裝置的接地電阻值是評估接地效果的主要參數，特別是輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻直接影響到線路的防雷效果，尤其是對輸電線路的耐雷水平影響較大。如何在保證良好的經濟效益同時，使土壤電阻率較高地區的輸電線路桿塔接地電阻達到規程要成為電力系統亟待解決的問題。

近年來，隨著電力系統接地技術的發展，在接地體材料改進、接地網結構設計、接地網防腐、降阻劑降阻等方面取得了較大的進步，但是對于新型接地材料的試驗、接地網的結構設計驗證等等仍然面臨著諸多困難。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種針對接地材料的沖擊散流試驗系統，采用本發明可以針對石墨等新型復合接地材料做雷電流沖擊接地試驗、工頻散流試驗和小/大幅值沖擊散流試驗，滿足電網對于接地的各方面的要求。本發明針對目前大部分接地試驗采用模擬和等效小模型方法的不足，本試驗系統實現了在真實尺寸下的雷電流沖擊接地試驗、工頻散流試驗和小/大幅值沖擊散流試驗，以保證試驗得出的結論可以極大的可靠性來滿足實際工程的要求。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統，包括圓形環流極、外接地網、接地體、試驗電路，其特征在于：所述的圓形環流極是試驗的場地，其直徑為40米；第一接地槽埋深置于圓形環流極中，其中第一接地槽為長度為12m，深度為1m，寬度為2m的長方形接地槽；第一接地槽的細沙土為30目；待第一接地槽沙土完全沉淀后，第一接地槽內重新挖掘長度為10.5m，深度為0.7m，寬度為0.6m的長方形接地槽形成第二接地槽，第二接地槽中敷設接地體；所述的接地體由石墨復合接地網組成或由鍍鋅圓鋼和石墨復合接地材料組成；由由石墨復合接地網組成時，石墨復合接地材料直徑為28mm；石墨復合接地網的方框寬度為5m，石墨復合接地網方框外沿射線長度4m；由鍍鋅圓鋼和石墨復合接地材料組成時，鍍鋅圓鋼和石墨復合接地材料長度均為10.5m，鍍鋅圓鋼直徑為12mm；石墨復合接地材料直徑為28mm；鍍鋅圓鋼和石墨復合接地材料埋于第二接地槽內，埋深均為0.7m，兩者間隔0.6m。

根據如上所述的針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統，其特征在于：所述的第一接地槽沙土的實測電阻率為1200Ω·m。

根據如上所述的針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統，其特征在于：還包括雷電流沖擊接地試驗電路，其中石墨復合接地網與圓形環流極直接連接，電流互感器的一次側電路串在石墨復合接地網與圓形環流極的線路中；石墨復合接地網串接沖擊電流發生器、球隙、調波電阻、調波電感后與石墨復合接地網連接，分壓器并聯在石墨復合接地網與外接地網之間，分壓器中間連接示波器，電流互感器的二次側連接在示波器上；所述的球隙、調波電阻、調波電感用于對雷電流大小進行調節，示波器用于分別測量雷電流下的電壓和電流。

根據如上所述的針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統，其特征在于：還包括工頻散流試驗電路，其中調壓器的接地端與外接地網和圓形環流極連接，調壓器的調節端串聯電流表后與接地引下線連接，電壓表并聯在調壓器的兩側，調壓器兩側與隔離變壓器連接。

根據如上所述的針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統，其特征在于：還包括小/大幅值沖擊散流試驗節點電路，其中小/大幅值沖擊電流發生器一端接外接地網，另一端接接地引下線，石墨復合接地網與環流極直接連接，電流互感器的一次側電路串在外接地網與環流極的線路中；分壓器與小/大幅值沖擊電流發生器并聯，示波器分別與分壓器和電流互感器的二次側連接。

根據如上所述的針對石墨復合接地材料的沖擊散流試驗系統，其特征在于：所述的試驗電路包括電源裝置和監測裝置，所述的外接地網是與電源裝置金屬外殼相連接的，監測裝置用于監測試驗電路電壓。

和現有技術相比，本發明具有如下優點和有益效果：