本实用新型属于变电站接地系统工艺技术研究技术领域，是电气设备安全保护的关键，涉及一种新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体。
背景技术：
变电站的接地系统是确保变电站工作接地、保护接地和防雷保护接地的必要设施，也是保障人身和设备安全、保证变电站可靠运行的重要手段。变电站若因人为操作接地故障或雷电冲击故障，将导致变电站发生电力故障.势必造成大面积停电，影响国民经济和人民生活；另外变压器等关键电力设备基本不具备自愈能力，因接地故障引起的冲击损坏，维护十分困难，且造成重大经济损失。
传统的接地系统多采用水平接地或导体入地放电的方式。水平接地方式若不考虑占地面积过大,其能够满足变电站接地系统电气参数的要求。国家政策要求新建工程要少占或不占良田，建在高土壤电阻率地区的变电站越来越多，为确保变电站投运后接地系统的安全，接地系统设计及施工显得格外重要。接地系统要求尽可能减小受到雷击及大电流放电时的冲击电阻，以便接地系统迅速将大电流快速释放至大地，为满足接地电阻及放电速度要求，无限制地增加水平接地网面积会浪费大量的耕地。另外，接地体在其服役中因放电会造成土壤内电解离子电解分离，易造成接地体的腐蚀及损坏，影响接地系统的工作稳定性，造成整个接地系统电阻陡然升高，电气设备的安全保护性能下降。
针对目前的接地体工艺技术，接地电阻值难以达到当地环境下的放电要求、接地体易腐蚀失效等技术难题，本实用新型设计一种新型多针式接地环垂直接地体，具备减小接地电阻、缩小占地面积、提高耐腐蚀性等优势，进而满足节约土地资源、快速泄放电流的要求，依据不同土壤环境设计相应多针式接地环放电结构，实现多针式垂直接地系统的长寿命自适应安全可靠服役的目标。
技术实现要素：
本实用新型的一种新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体，采用多针式接地环结构，充分发挥接地环尖端放电效应，实现高效快速放电。该接地环垂直接地体可适应不同的土壤环境，火花放电持续时间更长。多针式接地环垂直接地体在大电流冲击下接地电阻更小，放电效果更强，由其构成的新型接地系统分布更加合理，占地面积较小，具有耐腐蚀性及抗老化性，可实现变电站接地系统长寿命自适应高效安全可靠运行的目标。
本实用新型的技术方案：
一种新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体，包括针尖放电极、接地环及垂直接地极；针尖放电极与接地环组装形成多针式接地环，根据不同土壤环境可调节多针式接地环的分布规律及排列数量，多针式接地环与垂直接地极通过螺纹连接，形成新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体；
所述的针尖放电极作为接地体的放电结构，该放电结构依据接地环的分布规律及土壤环境要求进行调整数量及排列规律；针尖放电极包括水平连接放电极和垂直连接放电极，采用铜制成，其首端为尖端，其尾端附有外螺纹，且与接地环内螺纹有效连接；
所述的水平连接放电极，其长度为40mm，直径为10mm，尖端曲率半径为 0.5mm，尖端长度为5mm，尾端螺纹长度为4mm；
所述的垂直连接放电极，其长度为15mm，直径为5mm，尖端曲率半径为 0.2mm，尖端长度为5mm，尾端螺纹长度为5mm；
所述的接地环作为垂直接地极和针尖放电极的连接组件，接地环与垂直接地极和针尖放电极间不留有空隙，保证紧密连接，提高放电性能；接地环采用铜包覆钢材料制成，外径为45mm，内径为30mm，厚度为12mm，其内环附有内螺纹与垂直接地极相吻合，长度为12mm；所述的接地环沿着外表面水平方向间隔90°环绕水平连接放电极，并设有连接内螺纹，内螺纹长度为4mm，直径为10mm；在两水平内螺纹中间处设有上、下针尖放电极连接内螺纹，内螺纹长度为5mm，直径为4mm；
所述的垂直接地极为接地系统的关键部分，垂直接地极采用铜包覆钢材料制成，其长度为3000mm，直径为30mm，尖端曲率半径为5mm，尖端长度为 50mm，接地极表面镀铜厚度为5mm；垂直接地极从顶端至距离底端500mm处附有外螺纹，该外螺纹与接地环内螺纹相吻合，构成一体；通过接地环的连接，解决了垂直接地极仅仅连接水平放电极的局限，提高了放电效率。
本实用新型的有益效果：一种新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体的主体采用铜包钢复合材料，提高了导电性及耐腐蚀性，延长了接地体的服役寿命；引入了尖端放电结构，采用多针式接地环结构有效连接组件，节约了原有接地体的大量铜材料耗材；接地体随具体环境条件及放电要求实现了自适应调整接地环数量及排列，自适应分布规律的垂直放电极及水平放电极加速了电流的释放速度，提高了接地系统的放电效率；依据其独特的结构优势，可适用于土壤和环境较复杂的高压、高频变电站接地系统。
附图说明
图1为本实用新型的垂直接地极示意图。
图2为针尖放电极结构示意图，(1)水平连接放电极，(2)垂直连接放电极。
图3为多针式接地环结构示意图。
图4为新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体示意图。
图中：1钢；2镀铜部分；3尖端；4垂直连接放电极；5水平连接放电极；
6接地环。
具体实施方式
以下根据说明书附图对本实用新型做进一步的完善和说明。
如图1所示的垂直接地极，其通过内外螺纹相吻合与多针式接地环(图3) 实现连接，根据不同的土壤环境，计算接地体的长度，确定接地环的间隔排布及数量，进而规划水平、垂直针尖放电极(图2)的排列规。垂直接地极采用铜复合材料制成，具有高导电性和耐腐蚀性。
如图2所示的针尖放电极结构，为紫铜实心材料制成，该结构均匀分布在接地环水平和垂直方向上，两者通过针尖放电极尾部螺纹与接地环外侧螺纹咬合实现有效连接。
如图3所示多针式接地环，该结构材料与垂直接地极相同，均为铜包钢。针尖放电极通过螺纹连接接地环，构成多针式接地环，其每隔30—50mm排列分布，根据具体环境适当调整多针式接地环间隔距离及排布数量，此方式提高了针尖放电极的紧密程度、放电强度。放电速度及接地环的高效利用率，通过接地环的连接，解决了垂直接地极仅仅连接水平放电极的局限，扩大了接地体放电接触面积，提高放电速度。
如图4所示的新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体，集垂直接地极、针尖放电极和接地环于一体，接地环与针尖放电极螺纹连接组成多针式接地环，多针式接地环与垂直接地极螺纹连接形成多针式接地环垂直接地体，通过应用新型材料复合技术，采用铜基复合材料生产制造多针式接地环垂直接地体，达到服役寿命更长久、适应能力更强的目标。
所述的新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体，在非使用状态如贮存、包装，运输时，其针尖放电极、接地环和垂直接地极均成分离状态，以保证各部件安全可靠和缩小占用空间；现场使用时，根据实际情况，先连接接地环与垂直接地极，再连接针尖放电极和接地环，连接完成后再通过材料复合工艺将针尖放电极、接地环与垂直接地极固定连接，实现整个多针式接地环垂直接地体的构建，最后再通过试验测试验证其接地电阻和放电速率，测试满足要求后，完成新型长寿命自适应多针式接地环垂直接地体的设计与实现。