一种具备状态监测功能的直流接地极电极元件
技术领域
本发明涉及防雷接地
技术领域
,尤其是涉及一种具备状态监测功能的直流接地极电极元件。背景技术
目前,高压直流接地极为地下隐蔽工程,出现故障后不易发觉,一般只能通过现场开挖进行检查。由于高压直流接地极的占地面积和尺寸较大,而整个电极一般只分为6~8个电极段,每个电极段通常由数百个电极元件并联而成。现有的高压直流接地极在线监测系统仅仅只能对每个电极段的总电流(与其对应的导流电缆分流之和)进行监测,不能检测到每个电极元件的运行状态。
然而,当某一个或几个电极元件出现故障时,即使通过导流电缆分流发现地下可能存在故障,但不能具体定位到是哪一个电极元件,因而需要对整个电极段进行开挖查找,导致工作量大,工作效率低。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种具备状态监测功能的直流接地极电极元件,其优点是能够解决工作量大,工作效率低的技术问题,同时,对电极元件的运行状态进行实时监测,保障高压直流接地极的安全运行。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:一种具备状态监测功能的直流接地极电极元件,包括外壳、第一端盖、第二端盖以及馈电组件;所述外壳围设成容置通道,所述第一端盖盖设在所述容置通道的一端,所述第二端盖盖设在所述容置通道的另一端,所述馈电组件设置在所述容置通道内,所述第一端盖上开设有第一通孔和第二通孔,所述馈电组件的一端由所述第一通孔伸出;所述馈电组件上套设有电流传感器,所述电流传感器的导线由所述第二通孔伸出,所述电流传感器用于采集所述电极元件承担的直流接地极入地电流;所述容置通道内填充有活性材料,所述活性材料用于减缓所述馈电组件的腐蚀,并减小所述电极元件的升温。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述馈电组件包括至少一个馈电单元以及馈电电缆,所述馈电单元容置在所述容置通道内,所述馈电单元的外侧壁与所述容置通道的内周壁抵接;所述馈电电缆设置在所述容置通道内,所述馈电电缆的一端由所述第一通孔伸出,所述馈电单元与所述馈电电缆连接,所述电流传感器套设在所述馈电电缆上。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述馈电单元包括馈电棒以及固定支架,所述固定支架容置在所述容置通道内,所述固定支架上开设有固定孔,所述馈电棒穿设在所述固定孔内,所述馈电棒的引流电缆与所述馈电电缆连接。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述固定支架包括多个连接杆以及安装圆台,多个所述连接杆绕着所述安装圆台的周向间隔设置,所述连接杆的一端与所述安装圆台的外周壁连接,所述连接杆的另一端抵顶在所述容置通道的内周壁上;所述安装圆台上开设有所述固定孔,所述馈电棒穿设在所述固定孔内。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,还包括温度传感器,所述温度传感器设置在所述容置通道内,且所述温度传感器靠近所述馈电棒的外周壁设置,所述第一端盖上开设有过孔,所述温度传感器的一端由所述过孔伸出。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,还包括至少一个排气管,所述排气管设置在所述容置通道内,所述第一端盖上开设有出气孔,所述排气管的一端插设在所述出气孔内;所述排气管的外周壁上开设有多个排气孔,多个所述排气孔沿着所述排气管的轴向间隔设置,所述排气沿着所述排气管的径向延伸、且贯通所述排气管的外周壁。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述排气管的外周壁上包裹有过滤层,所述过滤层用于过滤所述活性材料,避免所述活性材料由所述排气孔进入所述排气管内。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述活性材料为煅烧石油焦炭。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述馈电棒的长度大于等于第一预定值且小于等于第二预定值。
优选地,本发明提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,所述引流电缆与所述馈电电缆的连接处包裹有密封层。
综上所述,本发明的有益技术效果为:本申请提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件,包括外壳、第一端盖、第二端盖以及馈电组件;外壳围设成容置通道,第一端盖盖设在容置通道的一端,第二端盖盖设在容置通道的另一端,馈电组件设置在容置通道内,第一端盖上开设有第一通孔和第二通孔,馈电组件的一端由第一通孔伸出;馈电组件上套设有电流传感器,电流传感器的导线由第二通孔伸出,电流传感器用于采集电极元件承担的直流接地极入地电流;容置通道内填充有活性材料,活性材料用于减缓馈电组件的腐蚀,并减小电极元件的升温;如此设置,一方面,在直流接地接施工过程中,减少了工作量,缩短了施工周期,提高了施工效率;另一方面,对电极元件的运行状态进行实时监测,保障高压直流接地极的安全运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件的整体结构示意图一。
图2是本发明实施例提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件的整体结构示意图二。
图中,1、电极元件;10、外壳;20、第一端盖;30、第二端盖;40、馈电组件;401、馈电棒;4011、引流电缆;402、固定支架;4021、连接杆;4022、安装圆台;403、馈电电缆;50、电流传感器;501、导线;502、固定杆;60、活性材料;70、温度传感器;80、排气管;801、排气孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1和图2,为本发明公开的一种具备状态监测功能的直流接地极电极元件1,包括外壳10,外壳10围设成容置通道;示例性的,外壳10可以呈管状,以使外壳10可以围设成容置通道。进一步地,容置通道的截面可以呈圆形、矩形等形状,本实施例对容置通道的截面形状不作限制;容置通道的中轴线可以与外壳10的中轴线平行,在一些可实现的方式中,容置通道的中轴线可以与外壳10的中轴线共线设置。
为避免电极元件1长时间预埋在地下而损坏,外壳10可以主要由铜、铁等金属材质构成。
为了封闭容置通道的两端,在容置通道的一端盖设第一端盖20,在容置通道的另一端盖设第二端盖30,示例性的,第二端盖30可以通过螺栓连接或者卡接的方式与外壳10连接,第二端盖30还可以通过焊接的方式与外壳10连接,当然第二端盖30也可以通过铸造的方式与外壳10一体成型。
本实施例提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件1还包括馈电组件40,馈电组件40设置在容置通道内,第一端盖20与第二端盖30相对设置,第一端盖20上开设有第一通孔和第二通孔,馈电组件40的一端由第一通孔伸出至容置通道的外侧,以便于馈电组件40的伸出端与直流接地极的导流系统连接。
其中,馈电组件40上套设有电流传感器50,电流传感器50的导线501由第二通孔伸出,电流传感器50用于采集电极元件1承担的直流接地极入地电流;通过在馈电组件40上套设电流传感器50,由此,便于对电极元件1的运行状态进行实时监测,保障直流接地极的安全运行。
具体的,电流传感器50套设在馈电组件40上,电流传感器50的导线501由第二通孔伸出至容置通道的外侧,以便于与监测设备连接。
示例性的,电流传感器50可通过电磁感应来采集电极元件1承担的直流接地极入地电流;当然,电流传感器50也可通过其他方式来采集电极元件1承担的直流接地极入地电流。
为提高电流传感器50稳定性,电流传感器50的外侧壁上设置有至少一个固定杆502,固定杆502沿着容置通道的径向延伸,固定杆502的一端与电流传感器50的外侧壁连接,固定杆502的另一端抵顶在容置通道的内周壁上。
本实施例中,容置通道内填充有活性材料60,活性材料60填满容置通道并夯实压紧;通过在容置通道内设置活性材料60,以减缓馈电组件40的腐蚀,延长馈电组件40的使用寿命。
进一步地,活性材料60为煅烧石油焦炭。当然,活性材料60也可为其他材质,能减缓馈电组件40的腐蚀,减小电极元件1的升温即可。
继续参照图1和图2,本实施例中,馈电组件40包括至少一个馈电单元以及馈电电缆403,馈电单元容置在容置通道内,馈电单元的外侧壁与容置通道的内周壁抵接;通过馈电单元的外侧壁抵顶在容置通道的内周壁上,由此,提高了馈电单元与容置通道的内周壁的摩擦力,避免馈电单元沿着容置通道的中轴线方向滑动。
根据直流接地极工程的具体参数、运输条件及施工方式,确定出馈电单元的使用数量。在馈电组件40包括多个馈电单元的可实现方式中,多个馈电单元沿着容置通道的中轴线方向间隔设置。
在上述实施例中,馈电电缆403设置在容置通道内,馈电电缆403的一端由第一通孔伸出至容置通道的外侧,以便与直流接地极的导流系统连接。
具体的,馈电电缆403沿着容置通道的中轴线方向延伸,馈电单元与馈电电缆403连接,电流传感器50套设在馈电电缆403上。
进一步地,馈电单元包括馈电棒401以及固定支架402,固定支架402容置在容置通道内,固定支架402上开设有固定孔,馈电棒401穿设在固定孔内,馈电棒401的引流电缆4011与馈电电缆403连接;固定支架402用于对馈电棒401进行固定,在使用过程中,避免馈电棒401产生移动。
具体的,固定支架402的外侧壁抵顶在容置通道的内周壁上,由此,避免固定支架402沿着容置通道滑动;馈电棒401穿设在固定孔内,由此,固定之间对馈电棒401起固定作用。其中,馈电棒401的中轴线与容置通道的中轴线平行,在一些可实现的方式中,馈电棒401的中轴线与容置通道的中轴线共线设置。
进一步地,馈电棒401的长度大于等于第一预定值且小于等于第二预定值。
其中,第一预定值的范围可以为0.8m-1.2m,第二预定值的范围可以为1.3m-1.7m;示例性的,第一预定值可以为1m,第二预定值可以为1.5m,也就是馈电棒401的长度大于等于1m且小于等于1.5m。
本实施例中,引流电缆4011与馈电电缆403的连接处包裹有密封层;通过设置密封层,避免在使用过程中漏电,由此,提高了电极元件1使用的安全性。其中,密封层可采用环氧树脂材料,当然,也可采用其他材料,能实现绝缘密封即可。
继续参照图1和图2,本实施例中,固定支架402包括多个连接杆4021以及安装圆台4022,多个连接杆4021绕着安装圆台4022的周向间隔设置,连接杆4021的一端与安装圆台4022的外周壁连接,连接杆4021的另一端抵顶在容置通道的内周壁上;安装圆台4022上开设有固定孔,馈电棒401穿设在固定孔内;通过设置多个连接杆4021,由此,提高了固定支架402与外壳10连接的牢固性和固定支架402的稳定性。
具体的,安装圆台4022的中轴线和固定孔的中轴线均与容置通道的中轴线平行,多个连接杆4021的一端均与安装圆台4022的外周壁连接,多个连接杆4021均沿着安装圆台4022的径向向外延伸,在使用过程中,多个连接杆4021背离安装圆台4022的一端均抵顶在容置通道的内周壁上。
进一步地,本实施例提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件1还包括温度传感器70,温度传感器70设置在容置通道内,且温度传感器70靠近馈电棒401的外周壁设置,第一端盖20上开设有过孔,温度传感器70的一端由过孔伸出至容置通道的外侧;温度传感器70用于采集直流接地极运行过程中电极元件1的温度信号,通过设置温度传感器70,便于对电极元件1的运行状态进行实时监测,保障直流接地极的安全运行。
其中,温度传感器70沿着容置通道的中轴线方向延伸,且温度传感器70的一端有过孔伸出至容置通道的外侧,便于与与监测设备连接。
为准确的监测到电极元件1的温度,将温度传感器70靠近馈电棒401的外周壁设置。
进一步地,本实施例提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件1还包括至少一个排气管80,排气管80设置在容置通道内,第一端盖20上开设有出气孔,排气管80的一端插设在出气孔内;通过设置排气管80,使得电极元件1运行过程中受热和电解产生的气体的排出。
在电极元件1的长度较长且采用垂直布置,或者电极元件1设置在海边、池塘边等地下水丰富的地方的情况下,需在容置通道内设置至少一个排气管80,排气管80沿着容置通道的中轴线方向延伸,排气管80的一端插设在出气孔内,进入排气管80内的气体由出气孔排出。
在上述实施例中,排气管80的外周壁上开设有多个排气孔801,多个排气孔801沿着排气管80的轴向间隔设置,排气沿着排气管80的径向延伸、且贯通排气管80的外周壁;通过设置多个排气孔801,电极元件1运行过程中受热和电解产生的气体由排气孔801进入到排气管80内,而后再由出气孔排出至容置空腔外。
进一步地,本实施例中,排气管80的外周壁上包裹有过滤层,过滤层用于过滤活性材料60,避免活性材料60由排气孔801进入排气管80内;通过在排气管80的外周壁上包裹过滤层,避免活性材料60由排气孔801进入排气管80内,堵塞排气管80,由此,提高了排气管80的使用寿命。
其中,过滤层中孔的直径小于活性材料60中颗粒的直径,由此,避免活性材料60通过过滤层进入排气管80内。
本实施例提供的具备状态监测功能的直流接地极电极元件1,包括外壳10、第一端盖20、第二端盖30以及馈电组件40;外壳10围设成容置通道,第一端盖20盖设在容置通道的一端,第二端盖30盖设在容置通道的另一端,馈电组件40设置在容置通道内,第一端盖20上开设有第一通孔和第二通孔,馈电组件40的一端由第一通孔伸出;馈电组件40上套设有电流传感器50,电流传感器50的导线501由第二通孔伸出,电流传感器50用于采集电极元件1承担的直流接地极入地电流;容置通道内填充有活性材料60,活性材料60用于减缓馈电组件40的腐蚀,减小电极元件1的升温;如此设置,一方面,在直流接地接施工过程中,减少了工作量,缩短了施工周期,提高了施工效率;另一方面,对电极元件1的运行状态进行实时监测,保障高压直流接地极的安全运行。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
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