一种主动降阻式离子接地极的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电力设施【技术领域】，具体涉及一种主动降阻式离子接地极。为了提供一种节约、可控、持久有效的装置，本实用新型包括埋入地下的接地网，以及长期实时测量接地网的接地电阻测试仪，接地电阻测试仪还与PLC相连，PLC连有计量泵，计量泵的入口端连有盐溶液池，出口端连接埋入地下的耐蚀多孔金属管，耐蚀多孔金属管与接地网相连接。本实用新型的主动降阻式离子接地极通过PLC将接地电阻测试仪采集的数据进行分析判断后转换为动作信号送入计量泵中，能够实现接地电阻的自动化控制，长期稳定的满足接地装置的接地电阻的设计要求。
【专利说明】一种主动降阻式离子接地极
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电力设施【技术领域】，具体涉及一种主动降阻式离子接地极。
【背景技术】
[0002] 变电站接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的必要设施，也是确保人身、 设备、系统安全的重要环节，它在防雷电、静电、和故障电流等方面起着泄流和均压的作用。 随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，当接地电阻过大时， 短路电流由于无法在土壤中充分扩散，将导致地网电位升高，使接地设备的金属外壳带高 压电而危及人身安全和击穿二次保护装置绝缘，甚至损坏设备，扩大事故，破坏电网系统稳 定。
[0003] 接地电阻过大是引起电力系统事故的主要原因之一。我国北方以及山丘高陵等高 土壤电阻率地区经常出现接地电阻过大的现象，给设备安全、人身安全带来了较大隐患；另 夕卜，近年来，随着变电站站区布置紧凑，占地面积越来越小，使传统形式的接地电阻愈发难 以满足设计和施工要求。
[0004] 在专利号为032 05158. 1的实用新型专利申请文本中提供了一种名称为"离子接 地棒"的技术方案，它包括一中空圆柱体结构的棒体，棒体的两端分别安装有上帽和下帽， 棒体内填充有能吸收空气中水分的活性电离子化合物，棒体体壁上均匀布有呼吸孔，在上 帽上设有地线连接体，地线连接体与一将被接地的外部设备延伸出来的接地线连接。工作 中通过棒体内填充剂的潮解作用，将活性电离子有效释放到土壤中与土壤及空气中的水分 作用，促进导体外部降阻并保持阻值长期稳定；而导体内部的化合物随时间的延长逐步化 合成胶质透明状态，可通过棒体壁上的呼吸孔不断向周围环境释放大量导电离子。
[0005] 申请号为200910182317. 0的发明专利防腐型储能电解离子接地极，涉及一种防 腐型储能电解离子接地极，特征是：采用不锈钢球导体上设有离子棒体及集水屏，加大了与 土壤的接触面积，降低了接地电阻；配置液位测定装置，满足了对球体内离子溶液液位检 测；增设集水屏能收集土壤中水分子到球体内；既能瞬间储能吸收雷击脉冲电流，使雷击 浪涌电磁脉冲成倍减小，更好的满足了防雷接地要求；且能实现接地极的防腐储能缓释和 降低电阻的功能。
[0006] 申请号为200820120553. 0的实用新型专利电解离子接地极，在两端封闭的导电 管内容纳电解离子化合物，在导电管的管壁上焊接引出线，在导电管的中下部管壁上开设 离子交换孔，在导电管的上部管壁上开设透气孔，在离子交换孔和透气孔上封有胶布，在导 电管外配有填充剂。
[0007] 上述离子接地产品以及未列出的专利产品均存在共同的问题。其一是环境问题。 离子接地极内会引进外来新的离子，可能造成环境污染，引起环境纠纷。其二是降阻过程是 一个被动过程。降阻过程不能按照实际接地电阻的变化进行可控的调节，易造成填充剂的 浪费，影响离子接地极的使用寿命。 实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种节约、可控、持 久有效的主动降阻式离子接地极。
[0009] 为了达到上述目的，本实用新型包括埋入地下的接地网，以及连接接地网的接地 电阻测试仪，接地电阻测试仪还与比较器相连，比较器连有计量泵，计量泵的入口端连有盐 溶液池，出口端连接埋入地下的耐蚀多孔金属管，耐蚀多孔金属管与接地网相连接。
[0010] 所述盐溶液池采用耐蚀金属或非金属制成。
[0011] 所述盐溶液池的容积为25L。
[0012] 所述计量泵为机械隔膜计量泵。
[0013] 所述计量泵的吐出量为0_90L/Hr，吐出压力最大为10Kgf/cm2。
[0014] 所述耐蚀多孔金属管坚直埋入地下。
[0015] 所述耐蚀多孔金属管材质为不锈钢或铜。
[0016] 所述耐蚀多孔金属管内径为0 30mm，管壁厚度为2mm，管壁上开均匀设有21个圆 孔，孔径3mm。
[0017] 所述比较器为PLC。
[0018] 与现有技术相比，本实用新型的主动降阻式离子接地极通过PLC将接地电阻测试 仪采集的数据进行分析判断后转换为动作信号送入计量泵中，能够实现接地电阻的自动化 控制，长期稳定的满足接地装置的接地电阻的设计要求；同时，由于盐溶液池中的盐溶液能 够根据变电站土壤理化性质进行合理配制，且对照影响腐蚀的主因子，适当弱化强腐蚀性 离子，从而保证既不会引入新离子而造成环境污染也不会造成接地装置或接地极的快速腐 蚀。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0020] 其中，1为接地电阻测试仪、2为PLC、3为计量泵、4为盐溶液池、5为耐蚀多孔金属 管、6为接地网。
【具体实施方式】
[0021] 以下将结合附图对本实用新型的内容做进一步说明。
[0022] 参见图1，本实用新型一种主动降阻式离子接地极，包括埋入地下的接地网6,以 及连接接地网6的接地电阻测试仪1，接地电阻测试仪1还与PLC2(PLC可以采用比较器替 代）相连，PLC2连有机械隔膜计量泵3,机械隔膜计量泵3的吐出量为0-90L/Hr，吐出压力 最大为lOKgf/cm 2,机械隔膜计量泵3的入口端连有采用耐蚀金属或非金属制成的25L盐 溶液池4,出口端连接坚直埋入地下材质为不锈钢或铜的耐蚀多孔金属管5,耐蚀多孔金属 管5内径为0: 30mm，管壁厚度为2mm，管壁上均勻开设有21个圆孔，孔径3mm，耐蚀多孔金 属管5与接地网6相连接。
[0023] 本实用新型所述的主动降阻式离子接地极采用接地电阻测试仪1对接地装置的 接地电阻进行实时检测，并将所测得数据反馈给PLC2, PLC2将所测得接地电阻值与设计值 进行对比、判断，如果接地电阻超过设计值，PLC2给出动作信号，计量泵3则根据PLC2的动 作信号打开阀门，盐溶液池4中盐溶液流入耐蚀多孔金属管5并从侧孔渗入周围土壤，降低 接地电阻；若接地电阻达到设计值，则又通过一系列动作关闭计量泵3阀门，此时，接地电 阻稳定于所设计的标准范围内，实现接地电阻的主动控制。
[0024] 实施例1 :
[0025] 接地电阻测试仪1采用日产的数字式接地电阻测试仪，可定时进行接地电阻测 试；PLC2为一写入阈值程序的逻辑电路控制元件；计量泵3采用常用机械隔膜计量泵，吐出 量为0-90L/Hr，吐出压力最大lOKgf/cm 2 ;盐溶液池4为硬质塑料制成，容积约为25L ;耐蚀 多孔金属管5为不锈钢管，钢管内径为0 30mm，管壁厚度为2mm，管壁均匀开设21个圆孔， 孔径3_。以上元件按照图1进行安装并运行。
[0026] 效果验证（实施例1)
[0027] 将实施例1所述新型所述主动降阻式离子接地极，在陕西渭南卤阳湖地区进行现 场测试。将所述耐蚀多孔金属管5打入地下，并与lOOOmmX 1000mm的模拟接地网6连接， 检查好所有线路并确保无误后将PLC2设定最大接地电阻值为0. 6 Ω，设定最小接地电阻为 0. 45 Ω，打开所有仪器开关，进行现场试用。根据现场试验，随着盐溶液的不断注入，土壤 中导电离子浓度增大，为电流向土壤中流动提供更多的离子通道，易于散流，故而接地电阻 随之减小。当接地电阻大于所设定的0.6Ω时，PLC2将开始信号反馈至计量泵3,计量泵3 打开，盐溶液注入耐蚀多孔金属管5;当所测得接地电阻小于0.45Ω时，则系统关闭。若接 地电阻再次超出设定范围，则所有设备自动重复以上操作，确保接地电阻稳定于0.45Ω? 0. 6 Ω之间。
【权利要求】
1. 一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：包括埋入地下的接地网（6)，以及连接接 地网（6)的接地电阻测试仪（1)，接地电阻测试仪（1)还与比较器相连，比较器连有计量泵 (3)，计量泵（3)的入口端连有盐溶液池（4)，出口端连接埋入地下的耐蚀多孔金属管（5)， 耐蚀多孔金属管（5)与接地网（6)相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述盐溶液池（4) 采用耐蚀金属或非金属制成。
3. 根据权利要求1或2所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述盐溶液 池⑷的容积为25L。
4. 根据权利要求1所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述计量泵（3) 为机械隔膜计量泵。
5. 根据权利要求1或4所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述计量泵 (3)的吐出量为0-90L/Hr，吐出压力最大为10Kgf/cm 2。
6. 根据权利要求1所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述耐蚀多孔金 属管（5)坚直埋入地下。
7. 根据权利要求1或6所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述耐蚀多 孔金属管（5)材质为不锈钢或铜。
8. 根据权利要求1或6所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述耐蚀多 孔金属管（5)内径为030mm，管壁厚度为2mm，管壁上均勻开设有21个圆孔，孔径3_。
9. 根据权利要求7所述的一种主动降阻式离子接地极，其特征在于：所述比较器为 PLC ⑵。
【文档编号】H01R4/66GK203910987SQ201420282974
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】闫爱军, 马悦红, 刘磊, 曹默, 曹英 申请人:国家电网公司, 国网陕西省电力公司电力科学研究院