[发明专利]一种针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统防雷接地技术领域，尤其涉及一种针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统。

背景技术

随着电网的发展，电力设施建设正逐年增加，我国幅员辽阔，尤其是近年来特高压电网的建设，高电压远距离输电线路跨区域越来越广。以南方地区居多的境内分布有多个落雷密集型区域，多次雷击事故给输电线路的安全可靠运行带来极大威胁。由于金属接地体在散流过程中存在严重的趋肤效应和电感效应，导致金属接地体的材料利用率和散流有效长度大为降低，这也是目前存在的一个技术难点。

电力系统接地装置的接地电阻值是评估接地效果的主要参数，特别是输电线路杆塔接地装置的接地电阻直接影响到线路的防雷效果，尤其是对输电线路的耐雷水平影响较大。如何在保证良好的经济效益同时，使土壤电阻率较高地区的输电线路杆塔接地电阻达到规程要成为电力系统亟待解决的问题。

近年来，随着电力系统接地技术的发展，在接地体材料改进、接地网结构设计、接地网防腐、降阻剂降阻等方面取得了较大的进步，但是对于新型接地材料的试验、接地网的结构设计验证等等仍然面临着诸多困难。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种针对接地材料的冲击散流试验系统，采用本发明可以针对石墨等新型复合接地材料做雷电流冲击接地试验、工频散流试验和小/大幅值冲击散流试验，满足电网对于接地的各方面的要求。本发明针对目前大部分接地试验采用模拟和等效小模型方法的不足，本试验系统实现了在真实尺寸下的雷电流冲击接地试验、工频散流试验和小/大幅值冲击散流试验，以保证试验得出的结论可以极大的可靠性来满足实际工程的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统，包括圆形环流极、外接地网、接地体、试验电路，其特征在于：所述的圆形环流极是试验的场地，其直径为40米；第一接地槽埋深置于圆形环流极中，其中第一接地槽为长度为12m，深度为1m，宽度为2m的长方形接地槽；第一接地槽的细沙土为30目；待第一接地槽沙土完全沉淀后，第一接地槽内重新挖掘长度为10.5m，深度为0.7m，宽度为0.6m的长方形接地槽形成第二接地槽，第二接地槽中敷设接地体；所述的接地体由石墨复合接地网组成或由镀锌圆钢和石墨复合接地材料组成；由由石墨复合接地网组成时，石墨复合接地材料直径为28mm；石墨复合接地网的方框宽度为5m，石墨复合接地网方框外沿射线长度4m；由镀锌圆钢和石墨复合接地材料组成时，镀锌圆钢和石墨复合接地材料长度均为10.5m，镀锌圆钢直径为12mm；石墨复合接地材料直径为28mm；镀锌圆钢和石墨复合接地材料埋于第二接地槽内，埋深均为0.7m，两者间隔0.6m。

根据如上所述的针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统，其特征在于：所述的第一接地槽沙土的实测电阻率为1200Ω·m。

根据如上所述的针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统，其特征在于：还包括雷电流冲击接地试验电路，其中石墨复合接地网与圆形环流极直接连接，电流互感器的一次侧电路串在石墨复合接地网与圆形环流极的线路中；石墨复合接地网串接冲击电流发生器、球隙、调波电阻、调波电感后与石墨复合接地网连接，分压器并联在石墨复合接地网与外接地网之间，分压器中间连接示波器，电流互感器的二次侧连接在示波器上；所述的球隙、调波电阻、调波电感用于对雷电流大小进行调节，示波器用于分别测量雷电流下的电压和电流。

根据如上所述的针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统，其特征在于：还包括工频散流试验电路，其中调压器的接地端与外接地网和圆形环流极连接，调压器的调节端串联电流表后与接地引下线连接，电压表并联在调压器的两侧，调压器两侧与隔离变压器连接。

根据如上所述的针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统，其特征在于：还包括小/大幅值冲击散流试验节点电路，其中小/大幅值冲击电流发生器一端接外接地网，另一端接接地引下线，石墨复合接地网与环流极直接连接，电流互感器的一次侧电路串在外接地网与环流极的线路中；分压器与小/大幅值冲击电流发生器并联，示波器分别与分压器和电流互感器的二次侧连接。

根据如上所述的针对石墨复合接地材料的冲击散流试验系统，其特征在于：所述的试验电路包括电源装置和监测装置，所述的外接地网是与电源装置金属外壳相连接的，监测装置用于监测试验电路电压。

和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：