專利名稱：接地網(wǎng)腐蝕動態(tài)模擬試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力技術(shù)試驗研究領(lǐng)域，具體來說是一種用于測定接地網(wǎng)材料腐蝕程度的動態(tài)模擬試驗裝置。
背景技術(shù)：
變電站接地網(wǎng)是用于工作接地、防雷接地、保護接地的必備設(shè)施，也是確保人身、 設(shè)備、系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，它在防雷電、靜電和故障電流等方面起著泄流和均壓的作用。 變電站接地網(wǎng)腐蝕引起的事故造成接地導(dǎo)線截面積減小，甚至斷裂，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運行，是造成大面積停電事故的原因之一。國家電網(wǎng)公司十分重視變電站接地網(wǎng)的設(shè)計、 施工和和運行維護工作。為此，在2005年發(fā)布的《國家電網(wǎng)公司十八項重大反事故措施》中第12章“防止接地網(wǎng)和過電壓事故”明確提出了要求。要求“結(jié)合短路容量變化和接地裝置的腐蝕程度有針對性地對接地裝置進行改造，”并“定期通過開挖等手段確定接地網(wǎng)的腐蝕情況。如發(fā)現(xiàn)接地網(wǎng)腐蝕較為嚴重，應(yīng)及時進行處理?！钡取Ｏ鄬Ωg的后處理而言，事前的預(yù)防更為重要。GBJ65-83《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范》中，針對接地網(wǎng)腐蝕預(yù)防方面，提出“敷設(shè)在腐蝕較強的接地裝置，應(yīng)根據(jù)腐蝕的性質(zhì)采取熱鍍鋅、熱鍍錫等防腐措施，或適當(dāng)加大截面”，GB 50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》中提出“腐蝕比較嚴重地區(qū)的接地裝置，應(yīng)適當(dāng)加大截面，或采用陰極保護等措施”?？梢姌?biāo)準(zhǔn)條文對于腐蝕嚴重地區(qū)，接地裝置的防腐蝕方法均提出了強制性要求，但是對腐蝕程度強弱的判定沒有提出定量的測量方法。本實用新型的提出旨在為接地網(wǎng)所在地區(qū)的腐蝕程度提供一種定量測量的裝置。專利號為CN20061055817. 1的發(fā)明專利提供了一種研究土壤腐蝕的裝置，涉及一種研究土壤腐蝕的裝置，解決現(xiàn)有裝置功能較少以及受外界影響較大容易產(chǎn)生誤差等問題。包括兩個試驗槽，兩個試驗槽通過乳膠管連通，乳膠管內(nèi)裝有含2-3%瓊脂的飽和KCl 凝膠形成離子導(dǎo)電通道；試驗槽為PVC管和安裝于PVC管底部的PVC板構(gòu)成，試驗槽內(nèi)裝有土壤介質(zhì)，工作面相對的輔助電極和研究電極按上、下設(shè)置于土壤介質(zhì)中。該發(fā)明采用獨立的兩個試驗槽通過乳膠管離子通道連通，可以模擬土壤的不同緊實程度，土壤之間不發(fā)生接觸，不會發(fā)生水分和鹽分的擴散滲透，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠、誤差小。本發(fā)明采用的裝置既可以進行土壤腐蝕的研究，還可以用于測量土壤電阻率、求算實驗所用土壤的容重和含氣率等。專利號為201020163236. 4的專利提供了一種室內(nèi)模擬土壤腐蝕的裝置，包括一裝放土壤的主體實驗槽，所述主體實驗槽上方設(shè)有對土壤加水或加液的淋灑裝置，所述淋灑裝置包括淋灑槽、淋灑噴頭，所述淋灑槽與淋灑噴頭之間設(shè)有控制閥；所述主體實驗槽的底部設(shè)有防止水滯留在底部的多孔板，所述主體實驗槽的側(cè)面開有向上斜的可作為電極插入口或氧/空氣通入口的通入口。其優(yōu)點在于完全可以野外的實際狀況使所取得的測試數(shù)據(jù)更貼近于野外的實際狀況；采用可控的淋灑裝置，可以保證整個裝置對加水或加液的量化數(shù)據(jù)上更加精確；有效地防止水在模擬裝置底部的滯留現(xiàn)象，上下孔交錯排列的設(shè)計也保證了水份不會馬上就大量地流失，從而真實地模擬出土壤的滲透性能。專利號為200720173948. 2的實用新型提供了一種土壤腐蝕模擬加速試驗箱。由試驗箱箱體、水箱和電氣控制箱組成，水箱和電氣控制箱安裝在試驗箱箱體上面的支架上， 加熱板通過控制電路連接在外電源上，其安裝于試驗箱箱體內(nèi)底部的支架上；在試驗箱箱體頂部的掛鉤上可以懸掛1 5個試驗容器，其中一個試驗容器通過掛鉤掛在重量傳感器下。優(yōu)點在于，可用于在實驗室內(nèi)模擬現(xiàn)場土壤腐蝕的實際情況，通過調(diào)節(jié)試驗溫度和土壤含水量來達到加速腐蝕的目的，從而比較不同材料的耐土壤腐蝕能力，以及比較不同土壤的侵蝕性的強弱。上述專利為土壤腐蝕的研究提供了有益的思路，但又各存在不足前兩個專利均沒有考慮溫濕度、地下水位、雜散電流對研究結(jié)果的影響；后一個專利雖然考慮溫度的影響，但是由于加熱板處于試驗箱底部，造成土壤垂直方向溫度分布于實際土壤有較大差異； 此外，也沒有地下水位，以及雜散電流的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種用于檢測變電站接地網(wǎng)腐蝕程度的動態(tài)模擬試驗裝置。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本實用新型的噴淋裝置，制熱裝置，制冷裝置通過管路與密閉結(jié)構(gòu)相連接，控制裝置通過數(shù)據(jù)線與密閉結(jié)構(gòu)相連接，變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺布置在密閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部。所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺由模擬地下水水位升降的水池、進行腐蝕試驗的工作臺、變電站模型、模擬土壤、模擬接地網(wǎng)、模擬雜散電流的電極以及模擬實驗臺的接地引線組成。變電站模型放置模擬土壤并通電，并與模擬接地網(wǎng)相連。模擬雜散電流的電極通入的是人工合成的雜散電流。本實用新型的優(yōu)點是1.準(zhǔn)確的模擬了實際變電站的地質(zhì)環(huán)境和氣象環(huán)境；2.可自動實現(xiàn)對各種參數(shù)的調(diào)節(jié)；3.接地網(wǎng)可以方便的拆裝和研究；4.實現(xiàn)了對變電站接地網(wǎng)研究的動態(tài)模擬，試驗結(jié)果更加真實可信。

附圖1為本實用新型一個整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本實用新型變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺俯視圖。附圖3為本實用新型變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺剖視圖。圖中標(biāo)號1密閉結(jié)構(gòu)，2噴淋裝置，3制熱裝置，4制冷裝置，5控制裝置，6水池，7 工作臺，8變電站模型，9模擬土壤，10模擬地下水，12接地線。
具體實施方式
參照附圖所示，本實用新型的主要構(gòu)筑物為密閉結(jié)構(gòu)1。在其外部布置有用于模擬降雨的噴淋裝置2，用于模擬溫度升高氣象條件的制熱裝置3，模擬溫度降低氣象條件的制冷裝置4以及控制裝置5。在其內(nèi)部布置有變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺，該模擬試驗臺包括用來模擬地下水水位升降的水池6，用于進行腐蝕試驗的工作臺7，變電站模型8，模擬土壤9，模擬接地網(wǎng)10，用于模擬雜散電流的電極11以及模擬實驗臺的接地引線。試驗時，首先把實際擬測量地區(qū)不同土質(zhì)，根據(jù)地質(zhì)勘測結(jié)果裝填在工作臺7內(nèi)， 然后將待測量的接地網(wǎng)按照實際接地網(wǎng)制作成縮小的模擬接地網(wǎng)10并經(jīng)過精確測量和稱量后，埋在模擬土壤9內(nèi)，然后將變電站模型8放置其上并通電，并與模擬接地網(wǎng)10相連。 向模擬雜散電流的電極11通入人工合成的雜散電流。向水池6內(nèi)添加實際擬測量地區(qū)地下水，并通過泵來調(diào)節(jié)水位高度。取有代表性的全年歷史氣象記錄，將溫度，濕度、降雨量，地下水位等輸入控制裝置5，控制裝置5模擬上述記錄，按照預(yù)設(shè)的控制邏輯來，控制噴淋裝置2、制熱裝置3、制冷裝置4、通入電極11人工合成的雜散電流的極性、強度和類型等，通過安裝在密閉結(jié)構(gòu)1內(nèi)的的各種參數(shù)測量探頭來調(diào)節(jié)上述參數(shù)，模擬或強化模擬氣象條件，達到加速腐蝕的目的。一段時間后取出模擬接地網(wǎng)10，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)清洗、稱量、測量記錄，記錄腐蝕速率，評價腐蝕程度。本實用新型在一個保溫良好，經(jīng)過嚴格防腐蝕處理的密閉結(jié)構(gòu)內(nèi)，安裝一個中空的變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺。實驗臺底部布置滲流層，滲流層的滲流的速度通過鋪設(shè)在滲流層表面的土工布層數(shù)調(diào)節(jié)；在土工布上面，按照實際地質(zhì)勘測結(jié)果，裝填成分和結(jié)構(gòu)相同的實際土壤；在土壤層上面布置按照典型設(shè)計縮小的變電站模型，該模型包括變電站地面建筑物、變壓器、高壓開關(guān)柜、低壓配電柜、高低壓母線、高低壓避雷器、接地裝置等，除接地裝置外，整個模型安裝在一平板上，方便拆裝。；接地裝置按照實際的設(shè)計，等比例縮小埋設(shè)于土壤層內(nèi)。中空實驗臺內(nèi)壁四周，安裝4-8個電極板，外接直流或交流電流，來模擬雜散電流。整個模擬實驗臺放置于一個水位可自動調(diào)節(jié)的池子內(nèi)，用于模擬地下水位的變化。在該密閉結(jié)構(gòu)內(nèi)裝備氣象條件強化模擬裝置制熱和制冷裝置，用于模擬和強化溫度的變化，溫度變化范圍為-30°C到45°C;加濕裝置，用于調(diào)節(jié)濕度在0%到100%之間變化；噴淋裝置，以模擬從小雨到暴雨的降雨；風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，以模擬風(fēng)量的變化。在該密閉結(jié)構(gòu)外，安裝一套程序控制系統(tǒng)，用于控制氣象條件，地下水位以及雜散電流的變化。氣象條件選自代表性的歷史記錄。該系統(tǒng)的測量元件安裝在密閉結(jié)構(gòu)中適合的位置。上述變電站模型中的變壓器、高壓開關(guān)柜、低壓配電柜、高低壓母線、高低壓避雷器、接地裝置等能完成所對應(yīng)實際設(shè)備最基本的功能。
權(quán)利要求1.一種接地網(wǎng)腐蝕動態(tài)模擬試驗裝置，由密閉結(jié)構(gòu)(1)，噴淋裝置O)，制熱裝置(3)， 制冷裝置G)，控制裝置(5)以及變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺組成，其特征在于，噴淋裝置O)，制熱裝置(3)，制冷裝置(4)通過管路與密閉結(jié)構(gòu)(1)相連接，控制裝置( 通過數(shù)據(jù)線與密閉結(jié)構(gòu)(1)相連接，變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺布置在密閉結(jié)構(gòu)(1)內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接地網(wǎng)腐蝕動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于，所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺由模擬地下水水位升降的水池(6)、進行腐蝕試驗的工作臺 (7)、變電站模型(8)、模擬土壤(9)、模擬接地網(wǎng)(10)、模擬雜散電流的電極(11)以及模擬實驗臺的接地引線組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接地網(wǎng)腐蝕動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于，變電站模型(8)放置模擬土壤(9)并通電，并與模擬接地網(wǎng)(10)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接地網(wǎng)腐蝕動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于，模擬雜散電流的電極(11)通入的是人工合成的雜散電流。
專利摘要本實用新型涉及一種接地網(wǎng)腐蝕動態(tài)模擬試驗裝置，由密閉結(jié)構(gòu)，以及布置在其外部布置的噴淋裝置，制熱裝置，制冷裝置，控制裝置以及布置在其內(nèi)部的變電站接地網(wǎng)腐蝕模擬實驗臺組成。實驗臺由水池，工作臺，變電站模型，模擬土壤，模擬接地網(wǎng)，雜散電流電極和接地引線構(gòu)成。其優(yōu)點是準(zhǔn)確的模擬了實際變電站的地質(zhì)環(huán)境和氣象環(huán)境，可自動實現(xiàn)對各種參數(shù)的調(diào)節(jié)，接地網(wǎng)可以方便的拆裝和研究，最終實現(xiàn)了對變電站接地網(wǎng)研究的動態(tài)模擬，試驗結(jié)果更加真實可信。
文檔編號G01N17/00GK202033272SQ20112004552
公開日2011年11月9日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者姜丹, 趙文亮, 郭安祥, 閆愛軍, 馬肅 申請人:陜西電力科學(xué)研究院