专利名称：一种三环形高压直流接地极的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压直流(HVDC)输电技术领域，涉及一种高压直流接地极，特别涉及一种三环形的高压直流接地极。
背景技术：
接地极是高压直流输电系统中的重要组成部分，它的主要作用是在直流系统中，当系统以单极-大地方式运行时，把系统中的电流注入到大地中，并通过大地和系统另一端的接地极构成连通回路，从而保证单极-大地系统得以正常运行。
高压直流接地极的一个重要指标就是要求地面最大电位梯度不大于一设定值，而这一设定值与接地极的长度和深度的乘积成反比，所以增加接地极的长度和深度是降低地面最大电位梯度的必要条件。
现有技术一般采用直线形、单环形或者双环形接地极，但由于受场地尺寸的限制，环径不可能无限制的增大，为了降低地面最大电位梯度，就必须增加接地极的埋设深度，这一做法较大地增加了埋设接地极时的开挖和回填工程量；另一方面，由于接地极的总长度比较短，导致单位长度上的电流密度即电流强度与接地极长度的比值较大，接地极就需要更多的石油焦炭，这就使工程造价大幅升高。
实用新型内容为了解决现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种三环形高压直流接地极，避免了因增加埋设深度而加大开挖、回填工程量，减小了单位长度上的电流密度，降低了工程造价。
本实用新型所采用的技术方案是，一种三环形高压直流接地极，包括石油焦炭和设置于石油焦炭中心的钢棒，石油焦炭和钢棒设置成三个圆环形，三个圆环分别为外环、中环和内环，外环、中环、内环同心设置。
本实用新型的特点还在于，外环的直径D1为330m～370m，中环的直径D2为0.6D1～0.8D1，内环的直径D3为0.6D2～0.8D2。
石油焦炭的截面为正方形，边长L＝0.8m～1.2m。
钢棒的直径为φ50mm～φ60mm，其长度与石油焦炭的长度相等。
本实用新型的接地极采用三个圆环的形状，增大了接地极的总长度，避免了用增加埋设深度的方式来降低地面最大电位梯度，大大减少了开挖和回填工程量；由于接地极的总长度增加，单位长度上的电流密度减小，减少了石油焦炭的用量，从而降低了工程造价。
图1是接地极在高压直流输电系统中的作用原理图；图2是三环形接地极的结构示意图；图3是图2的A-A剖示图；图4是接地极敷设石油焦炭和钢棒的施工工艺图。
图中，1.外环，2.中环，3.内环，4.电缆；5.线路终端塔，6.线路，7.钢棒，8.石油焦炭。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，在直流系统中，电流从系统一端的接地极注入大地中，穿过大地，进入系统另一端的接地极，接地极的作用在于将系统与大地构成连通回路，保证单极-大地系统正常运行。
参照图2，本实用新型的三环形高压直流接地极，为三个同心设置的圆环，这三个同心圆环分别为外环1、中环2和内环3，其中，外环1的直径D1＝330m～370m，中环2的直径D2＝0.6D1～0.8D1，内环3的直径D3＝0.6D2～0.8D2，每一环由石油焦炭8和钢棒7组成，如图3所示，石油焦炭8的截面为正方形，边长L＝0.8m～1.2m，钢棒7设置于石油焦炭8的中心，钢棒7的直径为φ50mm～φ60mm，其长度与石油焦炭8的长度相等，可以用钢棒首尾焊接而成。
本实用新型的接地极采用三个同心圆环形状，将接地极埋设在土壤中，通过电缆与接地极的线路相连，构成电流通路，图4显示的是接地极敷设石油焦炭和钢棒的施工工艺图。
按照各环的直径开挖沟槽，开挖深度H为2.5m～3.5m，沟槽断面底部为正方形，与石油焦炭8的形状相适应，上部为梯形，在沟槽底部正方形内的下半部分敷设石油焦炭8，夯实，夯实密度800Kg/m3～1200Kg/m3，在上层石油焦炭8的中心放置钢棒7，再将沟槽底部正方形内的上半部分敷设石油焦炭8，夯实，夯实密度800Kg/m3～1200Kg/m3；从接地极各环的钢棒7上分四处引接电缆4到线路终端塔5和线路6，钢棒7和电缆4的引接可以采用放热焊接工艺；在沟槽内回填土壤，夯实，夯实密度与临近未开挖的土壤相同，即完成了三环形高压直流接地极的施工铺设。
本技术针对现有技术的缺陷，采用三个圆环形的接地极，通过增加接地极的长度来降低地面最大电位梯度，并给出了各环较佳的直径尺寸，减小了接地极的埋设深度和电流密度，达到降低工程造价的目的。
权利要求1.一种三环形高压直流接地极，包括石油焦炭(8)和设置于石油焦炭(8)中心的钢棒(7)，其特征在于，所述石油焦炭(8)和钢棒(7)设置成三个圆环形，三个圆环分别为外环(1)、中环(2)和内环(3)，所述外环(1)、中环(2)、内环(3)同心设置。
2.按照权利要求1所述的接地极，其特征在于，所述外环(1)的直径D1为330m～370m，中环(2)的直径D2为0.6D1～0.8D1，内环(3)的直径D3为0.6D2～0.8D2。
3.按照权利要求1或2所述的接地极，其特征在于，所述石油焦炭(8)的截面为正方形，边长L＝0.8m～1.2m。
4.按照权利要求1或2所述的接地极，其特征在于，所述钢棒(7)的直径为φ50mm～φ60mm，其长度与石油焦炭(8)的长度相等。
专利摘要本实用新型公开的一种三环形高压直流接地极，属于高压直流输电技术领域，包括石油焦炭和设置于石油焦炭中心的钢棒，本实用新型的特点在于将石油焦炭和钢棒设置为三个圆环形，三个圆环分别为外环、中环和内环，外环、中环、内环同心设置。将三环形接地极埋设在土壤中，并在铜棒上引接线路通过电缆与系统相连，构成电流通路。本实用新型采用三个环形形状，增加了接地极的长度，使地面最大电位梯度降低，减小了接地极的埋设深度和电流密度，从而降低了工程造价。
文档编号H02J1/00GK2847570SQ20052007961
公开日2006年12月13日 申请日期2005年10月31日 优先权日2005年10月31日
发明者穆华宁, 胡明, 但刚, 孟轩, 马侠宁 申请人:中国电力工程顾问集团西北电力设计院