[发明专利]一种多散流臂星型接地极拓扑结构

说明书

 

技术领域

本发明属于电力系统防雷接地领域，涉及一种多散流臂星型接地极拓扑结构，具体适用于杆塔地网中的接地极，通过设计新的接地极布置形式，可有效降低高土壤电阻率下的冲击接地电阻值。

背景技术

常用的杆塔接地极形式的设计准则主要包括：

1、接地体结构 — 由于实际应用中杆塔的四脚结构，以及考虑屏蔽作用尽可能小，而且考虑施工工程量，放射状接地体因结构对称，焊接点少而被广泛的应用。

2、有效长度 — 由于雷电流等值频率高，因此接地体自身的电感会抑制电流的扩散，不过在实际设计中，有效长度跟工频接地电阻的要求是一致的，因此当工频接地电阻满足要求时，接地电极的长度一般能满足有效长度的要求。

接地装置的验收仍然以工频接地电阻是否合格作为唯一标准，但在高频率、大幅值的雷电流作用下，地网泄散电流过程中会产生强烈的火花效应和电感效应，此时工频特性无法真实反映出接地装置的防雷效果，需要考虑接地极的冲击特性。以上几种常用的接地极在工频特性上符合标准，但往往在冲击特性上有所不足。因此本发明就是要在常用接地极的基础上进行改进，使得新型接地极不仅能满足工频特性要求，还能在冲击特性方面表现出良好的防雷效果。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种在满足接地网工频特性要求的同时，改进接地网的冲击特性，从而提高线路的防雷水平的一种多散流臂星型接地极拓扑结构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种多散流臂星型接地极拓扑结构，其特征在于，在星形接地极的每个辐射分支上增加至少一个分叉状散流臂，所述分叉状散流臂一端接辐射分支的末端，另一端径向延伸。

在上述的一种多散流臂星型接地极拓扑结构，所述每个辐射分支上增加三个分叉状散流臂，所述分叉状散流臂一端接辐射分支的末端，另一端径向延伸。

在上述的一种多散流臂星型接地极拓扑结构，所述焊接星型接地极的三段为R段、R1段以及R2段， R与R1夹角为135°，R1与R2夹角为90°，且R段、R1段、R2段的长度分别为a、b、b；三个分叉状散流臂分别为R11段、R12段以及R13段，且R11段、R12段以及R13段长度均为c；且长度a、b、c的长度比例满足a:b:c=5:2:1。

因此，本发明具有如下优点：有效的改善接地体的冲击特性，降低接地极的冲击接地电阻值；制作简单，易于安装，避免了盲目增加接地极长度带来的施工困难，又能起到很好的降阻效果，性能优异，经济合理。

附图说明

图1是星型接地极示意图。

图2是多散流臂星型接地极示意图。

图3是星型电极的冲击接地电阻的变化规律曲线。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

下面介绍新型接地极的具体内容：

双散流臂星型接地极布置形式如图2。具体的方法是：在星形接地极的每个辐射分支上增加三个分叉状散流臂，分叉状散流臂一端接辐射分支的末端，另一端径向延伸。

为了降低接地体的冲击接地电阻，通常依靠增大接地体的尺寸或等值半径的方法，本发明通过增加接地体的散流通道，增大接地体的有效长度达到目的。

星型接地极改进型的冲击特性：如图1所示，普通的星型接地极有两个辐射状分支，多散流臂星型接地极在它的基础上增加了6个短分支，改进型如图2所示。

     多散流臂星型接地极在不同冲击电流幅值下的冲击接地电阻的变化规律，如图3所示。当冲击电流幅值较小时，多散流臂星型接地极的冲击接地电阻下降的更快，因此多散流臂星型接地极的降阻效果可能会更好。

当保持接地体的长度一致，增加接地体的辐射状分支数目，相当于增加了接地体的散流通道，同时，增加的小分支有利于畸变接地体末端电场，增强火花电离作用，进而增大末端散流，二者综合作用下使接地体的冲击接地电阻会随之下降。但随着接地体辐射状分支数目的进一步增加，导致接地装置的最大辐射半径相应地减小，使得与土壤的接触电阻增大，与此同时辐射状分支数目增加，导致各分支的分流减小，各分支段的散流密度也随之减小，当冲击电流幅值较小时，各分支无法产生足够强的火花电离，故而降阻效果不明显，冲击接地电阻较高；但随着冲击电流幅值的增加，末端辐射状分支改善散流的特性逐渐显现出来，可以预计当电流幅值进一步增加，多散流臂星型接地极在冲击电流幅值下的散流特性会更优。

以下是多散流臂星型接地极的实施方式：