[發明專利]一種深井接地極電解反應模擬系統及方法

有效

• 申請號: 201710527834.1
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107164775B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 饒宏;蔡漢生;賈磊;劉剛;胡上茂;施健;張義;馮賓;廖民傳;胡泰山
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: C25B9/65
• 分類號: C25B9/65;C25B1/04;C25B1/26;C25B15/025
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明公開一種深井接地極電解反應模擬系統及方法，以對深井接地極的電解反應進行模擬和分析。所述深井接地極電解反應模擬系統包括：反應容器包括連通箱和兩個反應筒，反應筒的底端與連通箱密閉連通，反應筒的頂端設置有密封端蓋；陽極饋電棒和陰極饋電棒分設于兩個反應筒；至少一個反應筒內設置有可拆卸的密封隔板，密封隔板將對應的反應筒隔離為集氣腔和位于集氣腔下方的反應腔，設置有密封隔板的反應筒內的饋電棒位于對應的反應腔內；密封隔板穿設有排氣管，排氣管上開設有多個氣孔；陽極饋電棒與直流電源的正極連接，陰極饋電棒與直流電源的負極連接；兩個集氣裝置，集氣裝置與對應的反應筒的頂端連通。

技術領域

本發明涉及直流輸電工程接地極技術領域，尤其涉及一種深井接地極電解反應模擬系統及方法。

背景技術

近年來，在環境惡化以及資源需求的條件下，常常需要進行遠距離、高電壓、大容量的輸電，而在這種輸電情況下，通常會采用具有較小的損耗、較易的調節性能和控制性能的直流輸電方式進行輸電。在直流輸電系統中，通常設置接地極，以將直流電流導入大地，其中，由于深井接地極具有極址條件較低、占地面積較小的優勢，在直流輸電系統中得到越來越多的應用。

深井接地極是指先通過深井鉆孔，然后將設計深度等長的垂直接地極置入孔中，采用低電阻率材料填充空隙，最后達到高效降低接地電阻目的的一種垂直接地體。然而，深井接地極在井內通常會與土壤、填充材料等發生電解反應，進而在井內產生氣體，并造成氣阻效應，造成深井接地極與土壤、填充材料之間的接觸電阻增加，導致深井接地極的功能受到影響，即導致深井接地極不能將直流電流安全導入大地。

深井接地極作為一種較新的接地極，在極址選址方面、占地面積方面具有較大的優勢，因而為了將深井接地極較好的應用在直流輸電系統中，對深井接地極的電解反應進行深入分析和研究是非常必要的，尤其地，對深井接地極發生電解反應時產生的氣體可能引起的氣阻效應的分析和研究是非常必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種深井接地極電解反應模擬系統及方法，用于對深井接地極的電解反應進行模擬和分析。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明的第一方面提供一種深井接地極電解反應模擬系統，包括：盛放電解質的反應容器，所述反應容器包括連通箱和位于所述連通箱上方的兩個反應筒，兩個所述反應筒對稱分布在所述連通箱的中線的兩側，所述反應筒的底端與所述連通箱密閉連通，所述反應筒的頂端設置有密封端蓋；其中一個所述反應筒內設置有陽極饋電棒，另一個所述反應筒內設置有陰極饋電棒；至少一個所述反應筒內設置有可拆卸的密封隔板，所述密封隔板將對應的所述反應筒隔離為集氣腔和位于所述集氣腔下方的反應腔，設置有所述密封隔板的所述反應筒內的饋電棒位于對應的所述反應腔內；所述密封隔板上穿設有排氣管，所述排氣管的一端位于所述集氣腔內，所述排氣管的另一端位于所述反應腔內，所述排氣管上開設有多個氣孔；直流電源，所述陽極饋電棒通過穿過對應的所述密封端蓋的電線與所述直流電源的正極連接，所述陰極饋電棒通過穿過對應的所述密封端蓋的電線與所述直流電源的負極連接；兩個內部呈真空狀態的集氣裝置，其中一個所述集氣裝置通過穿過其中一個所述反應筒的密封端蓋的集氣管，與對應的所述反應筒的頂端連通；另一個所述集氣裝置通過穿過另一個所述反應筒的密封端蓋的集氣管，與對應的所述反應筒的頂端連通。

本發明的第二方面提供一種深井接地極電解反應模擬方法，包括：

步驟S1、將反應容器的兩個反應筒分別與所述反應容器的連通箱密閉連通，且兩個所述反應筒內均不設置密封隔板和排氣管；

步驟S2、向所述反應容器內添加電解質，所述電解質在所述反應筒內的上表面與所述反應筒的頂端之間保持預設距離；

步驟S3、將陽極饋電棒置于其中一個反應筒內，并插入電解質內，并將所述陽極饋電棒通過穿過對應的密封端蓋的電線與直流電源的正極連接；將陰極饋電棒置于另一個反應筒內，并插入電解質內，并將所述陰極饋電棒通過穿過對應的密封端蓋的電線與所述直流電源的負極連接；