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一种带火花刺的接地装置


技术摘要:
本公开揭示了一种带火花刺的接地装置,包括:水平接地体,所述水平接地体包括接地体主体以及与接地体主体相连的多个接地体分支,每个接地体分支上等间距设置有多个火花刺,且相邻火花刺之间形成夹角。本公开通过将火花刺设计为等间距且相互成一定夹角,可减弱火花刺之  全部
背景技术:
雷击是电力系统安全可靠运行的重要威胁。我国电网故障统计数据表明,在输电 线路跳闸率较高的地区,由雷击杆塔或输电线路引起的跳闸次数约占输电线路跳闸总次数 的40~60%。提高输电线路的耐雷水平、降低雷击跳闸率对电力系统的安全稳定运行有非 常重要的意义。防雷接地是降低输电线路雷击跳闸率的关键措施,降低接地装置的接地电 阻对防雷至关重要。 长期以来,接地设计的基本原则是将工频接地电阻和冲击系数的乘积视为冲击接 地电阻,以此描述雷电流作用下接地装置的冲击特性。然而,雷电冲击电流经接地装置,在 地中散流情况是比较复杂的,与接地装置结构尺寸、土壤电阻率、接地装置的埋深及冲击电 流幅值等因素有关。首先,雷击时存在火花效应和土壤非线性变化,在冲击电流作用下接地 体周围具有瞬变电场,土壤电阻率随着场强变化而发生变化,当电场强度达到土壤的起始 放电场强时,土壤击穿而产生火花放电,土壤被击穿产生火花效应致使冲击接地电阻降低。 其次,接地体电阻在冲击电流作用下电阻分量主要受材料电阻率及高频下集肤效应的影 响。雷电流或故障电流等高频电流在流经接地体时往往集中于接地体表层,参与散流的接 地体的有效散流面积小于接地体的截面积,而有效散流面积之外的接地体对散流所起作用 不大,致使材料利用率不高。此外,较大的接地材料磁导率,不仅使阻性分量因趋肤效应而 增大,而且使感抗值也相应增大,受导体间屏蔽效应的影响,电流向接地体远端的散流受到 抑制,接地电阻升高。 目前,国内外降低接地装置的冲击接地阻抗的主要方法包括改善接地极结构、使 用接地降阻剂以人工改善土壤、采取深井接地等。但随着接地极结构的复杂,屏蔽效应和集 肤效应会更加明显,所以发明一种可以有效降低接地电阻的接地装置对于维护电网的安全 运行具有重要的意义。
技术实现要素:
针对现有技术中的不足,本公开的目的在于提供一种带火花刺的接地装置,火花 刺之间成一定角度且间隔固定,可以减弱火花刺之间的屏蔽效应,从而降低冲击接地电阻。 为实现上述目的,本公开提供以下技术方案: 一种带火花刺的接地装置,包括:水平接地体,所述水平接地体包括接地体主体以 及与接地体主体相连的多个接地体分支,每个接地体分支上等间距设置有多个火花刺,且 相邻火花刺之间形成夹角。 优选的,所述相邻火花刺之间的夹角为120°。 优选的,所述火花刺分布在所述接地体分支上距离注流点1/3至7/10处。 优选的,所述火花刺的长度为接地体分支的0.1-0.25倍。 3 CN 111740243 A 说 明 书 2/4 页 优选的,所述火花刺的间距为火花刺长度的0.9-1.1倍。 优选的,所述水平接地体采用石墨材料。 本公开还提供一种降低冲击电阻的方法,包括如下步骤: S100:将水平接地体固定在地网上,使水平接地体的分支呈射线状向外延伸; S200:将互成120°的火花刺等间距设置在水平接地体上; S300:将火花刺的长度设置为水平接地体分支的0.1-0.25倍。 优选的,步骤S200中,所述火花刺设置在距离水平接地体注流点的1/3至7/10处。 优选的,步骤S200中,所述火花刺的间距为火花刺长度的0.9-1.1倍。 与现有技术相比,本公开带来的有益效果为: 1、通过将火花刺设计为等间距且相互成一定夹角,可减弱火花刺之间的屏蔽效 应; 2、所采用的石墨材料具有集肤效应不明显、电感效应低、与土壤的接触电阻小的 特点,相比传统的用金属材料制备的水平接地体降阻效果更为明显。 附图说明 图1是本公开一个实施例提供的一种带火花刺的接地装置的结构示意图; 图2是本公开另一个实施例提供的不带火花刺的接地装置的结构示意图; 图3是本公开另一个实施例提供的带有平行设置的火花刺的接地装置的结构示意 图; 图4是本公开另一个实施例提供的接地电阻随位置变化曲线示意图; 图5是本公开另一个实施例提供的火花区域体积随位置变化曲线示意图; 图6是本公开另一个实施例提供的火花刺长度与接地电阻的变化曲线示意图; 图7是本公开另一个实施例提供的火花刺间隔为0.4m时的电场分布示意图; 图8是本公开另一个实施例提供的火花刺间隔为0.1m时的电场分布示意图; 图9是本公开另一个实施例提供的接地电阻与火花刺间隔的变化曲线示意图。
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