專利名稱：一種三環(huán)形高壓直流接地極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高壓直流(HVDC)輸電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高壓直流接地極，特別涉及一種三環(huán)形的高壓直流接地極。
背景技術(shù)：
接地極是高壓直流輸電系統(tǒng)中的重要組成部分，它的主要作用是在直流系統(tǒng)中，當系統(tǒng)以單極-大地方式運行時，把系統(tǒng)中的電流注入到大地中，并通過大地和系統(tǒng)另一端的接地極構(gòu)成連通回路，從而保證單極-大地系統(tǒng)得以正常運行。
高壓直流接地極的一個重要指標就是要求地面最大電位梯度不大于一設(shè)定值，而這一設(shè)定值與接地極的長度和深度的乘積成反比，所以增加接地極的長度和深度是降低地面最大電位梯度的必要條件。
現(xiàn)有技術(shù)一般采用直線形、單環(huán)形或者雙環(huán)形接地極，但由于受場地尺寸的限制，環(huán)徑不可能無限制的增大，為了降低地面最大電位梯度，就必須增加接地極的埋設(shè)深度，這一做法較大地增加了埋設(shè)接地極時的開挖和回填工程量；另一方面，由于接地極的總長度比較短，導(dǎo)致單位長度上的電流密度即電流強度與接地極長度的比值較大，接地極就需要更多的石油焦炭，這就使工程造價大幅升高。
實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種三環(huán)形高壓直流接地極，避免了因增加埋設(shè)深度而加大開挖、回填工程量，減小了單位長度上的電流密度，降低了工程造價。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種三環(huán)形高壓直流接地極，包括石油焦炭和設(shè)置于石油焦炭中心的鋼棒，石油焦炭和鋼棒設(shè)置成三個圓環(huán)形，三個圓環(huán)分別為外環(huán)、中環(huán)和內(nèi)環(huán)，外環(huán)、中環(huán)、內(nèi)環(huán)同心設(shè)置。
本實用新型的特點還在于，外環(huán)的直徑D1為330m～370m，中環(huán)的直徑D2為0.6D1～0.8D1，內(nèi)環(huán)的直徑D3為0.6D2～0.8D2。
石油焦炭的截面為正方形，邊長L＝0.8m～1.2m。
鋼棒的直徑為φ50mm～φ60mm，其長度與石油焦炭的長度相等。
本實用新型的接地極采用三個圓環(huán)的形狀，增大了接地極的總長度，避免了用增加埋設(shè)深度的方式來降低地面最大電位梯度，大大減少了開挖和回填工程量；由于接地極的總長度增加，單位長度上的電流密度減小，減少了石油焦炭的用量，從而降低了工程造價。


圖1是接地極在高壓直流輸電系統(tǒng)中的作用原理圖；圖2是三環(huán)形接地極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A剖示圖；圖4是接地極敷設(shè)石油焦炭和鋼棒的施工工藝圖。
圖中，1.外環(huán)，2.中環(huán)，3.內(nèi)環(huán)，4.電纜；5.線路終端塔，6.線路，7.鋼棒，8.石油焦炭。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。
如圖1所示，在直流系統(tǒng)中，電流從系統(tǒng)一端的接地極注入大地中，穿過大地，進入系統(tǒng)另一端的接地極，接地極的作用在于將系統(tǒng)與大地構(gòu)成連通回路，保證單極-大地系統(tǒng)正常運行。
參照圖2，本實用新型的三環(huán)形高壓直流接地極，為三個同心設(shè)置的圓環(huán)，這三個同心圓環(huán)分別為外環(huán)1、中環(huán)2和內(nèi)環(huán)3，其中，外環(huán)1的直徑D1＝330m～370m，中環(huán)2的直徑D2＝0.6D1～0.8D1，內(nèi)環(huán)3的直徑D3＝0.6D2～0.8D2，每一環(huán)由石油焦炭8和鋼棒7組成，如圖3所示，石油焦炭8的截面為正方形，邊長L＝0.8m～1.2m，鋼棒7設(shè)置于石油焦炭8的中心，鋼棒7的直徑為φ50mm～φ60mm，其長度與石油焦炭8的長度相等，可以用鋼棒首尾焊接而成。
本實用新型的接地極采用三個同心圓環(huán)形狀，將接地極埋設(shè)在土壤中，通過電纜與接地極的線路相連，構(gòu)成電流通路，圖4顯示的是接地極敷設(shè)石油焦炭和鋼棒的施工工藝圖。
按照各環(huán)的直徑開挖溝槽，開挖深度H為2.5m～3.5m，溝槽斷面底部為正方形，與石油焦炭8的形狀相適應(yīng)，上部為梯形，在溝槽底部正方形內(nèi)的下半部分敷設(shè)石油焦炭8，夯實，夯實密度800Kg/m3～1200Kg/m3，在上層石油焦炭8的中心放置鋼棒7，再將溝槽底部正方形內(nèi)的上半部分敷設(shè)石油焦炭8，夯實，夯實密度800Kg/m3～1200Kg/m3；從接地極各環(huán)的鋼棒7上分四處引接電纜4到線路終端塔5和線路6，鋼棒7和電纜4的引接可以采用放熱焊接工藝；在溝槽內(nèi)回填土壤，夯實，夯實密度與臨近未開挖的土壤相同，即完成了三環(huán)形高壓直流接地極的施工鋪設(shè)。
本技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，采用三個圓環(huán)形的接地極，通過增加接地極的長度來降低地面最大電位梯度，并給出了各環(huán)較佳的直徑尺寸，減小了接地極的埋設(shè)深度和電流密度，達到降低工程造價的目的。
權(quán)利要求1.一種三環(huán)形高壓直流接地極，包括石油焦炭(8)和設(shè)置于石油焦炭(8)中心的鋼棒(7)，其特征在于，所述石油焦炭(8)和鋼棒(7)設(shè)置成三個圓環(huán)形，三個圓環(huán)分別為外環(huán)(1)、中環(huán)(2)和內(nèi)環(huán)(3)，所述外環(huán)(1)、中環(huán)(2)、內(nèi)環(huán)(3)同心設(shè)置。
2.按照權(quán)利要求1所述的接地極，其特征在于，所述外環(huán)(1)的直徑D1為330m～370m，中環(huán)(2)的直徑D2為0.6D1～0.8D1，內(nèi)環(huán)(3)的直徑D3為0.6D2～0.8D2。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的接地極，其特征在于，所述石油焦炭(8)的截面為正方形，邊長L＝0.8m～1.2m。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的接地極，其特征在于，所述鋼棒(7)的直徑為φ50mm～φ60mm，其長度與石油焦炭(8)的長度相等。
專利摘要本實用新型公開的一種三環(huán)形高壓直流接地極，屬于高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，包括石油焦炭和設(shè)置于石油焦炭中心的鋼棒，本實用新型的特點在于將石油焦炭和鋼棒設(shè)置為三個圓環(huán)形，三個圓環(huán)分別為外環(huán)、中環(huán)和內(nèi)環(huán)，外環(huán)、中環(huán)、內(nèi)環(huán)同心設(shè)置。將三環(huán)形接地極埋設(shè)在土壤中，并在銅棒上引接線路通過電纜與系統(tǒng)相連，構(gòu)成電流通路。本實用新型采用三個環(huán)形形狀，增加了接地極的長度，使地面最大電位梯度降低，減小了接地極的埋設(shè)深度和電流密度，從而降低了工程造價。
文檔編號H02J1/00GK2847570SQ20052007961
公開日2006年12月13日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者穆華寧, 胡明, 但剛, 孟軒, 馬俠寧 申請人:中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院