CN103825113A - 高土壤电阻率地区接地装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高土壤电阻率地区接地装置，所述接地装置包括多个接地板，每个接地板安装在接地扁钢的外围，接地扁钢上还设置有多个接地极，接地扁钢还通过杆塔防雷引下线与杆塔的上部焊接，杆塔通过杆塔支脚固定在地面上；所述接地扁钢以接地极为节点，每两个相邻的节点之间设有接地板。能有效的增大接地面积，减小接地电阻阻值，提线路的高防雷水平。

Description

高土壤电阻率地区接地装置
技术领域
本发明涉及高土壤电阻率地区接地装置。 
背景技术
现有的杆塔接地装置大多采用在每个杆塔的塔腿外加普通的圆钢及扁钢长条作为接地体。在高土壤电阻率地区，这种设计在普通的情况下需要的接地体较长，接地电阻过大，但接地体的面积却不足，在高土壤电阻率的地区或是受地形限制的情况下，往往难以达到降低接地电阻的要求，使用效果较差。 
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了高土壤电阻率地区接地装置，该装置能有效的增大接地面积，减少接地电阻，提高防雷水平。 
为实现上述目的，本发明的具体方案如下： 
高土壤电阻率地区接地装置，所述接地装置包括多个接地板，每个接地板安装在接地扁钢的外围，接地扁钢上还设置有多个接地极，接地扁钢还通过杆塔防雷引下线与杆塔的上部焊接，杆塔通过杆塔支脚固定在地面上； 
所述接地扁钢以接地极为节点，每两个相邻的节点之间设有接地板。 
所述接地板与接地扁钢采用两根圆钢焊接，焊接圆钢为20cm长的连接装置。 
所述接地扁钢为正方形。 
所述接地板为1m*1m接地板。 
接地扁钢埋藏在地下0.5米深处，相邻接地板之间的距离为1.5米，接地极的长度为2.5米。 
在实际工程中，接地极总长度为40m至100m时，1m*1m接地板能有效增大接地体面积，减小接地电阻，且使优化的接地电阻与经济性同时达到最优。 
冲击电流通过接地体的最初瞬间，冲击阻抗与接地体的稳态或工频接地电阻无关。这时接地体的波过程起主要作用，冲击阻抗等于波阻，本专利中在原有接地基础上，增加了接地板，使现有接地体波过程延长，可有效减小接地体波过程中的波阻抗。当波往接地体深处运动时，在波电流上将附加着土壤的传导电流，这时接地体的冲击阻抗主要由接地体的电感和土壤的电导来决定，即“电感-电导”泄流过程，此时接地体增设接地板，使散流作用增加，提升了接地体泄流能力。最后，当电流的变化率趋近于零，电感可以略去不计，冲击阻抗才表 现出电阻的性质，趋近于稳态或工频接地电阻。对于集中接地体，只考虑电阻过程，一般电阻率地区的水平长接地体，只考虑“电感-电导”泄流过程，而特高电阻率地区的水平接地体还应考虑波过程。在高土壤电阻率地区.为了有效地解决接地电阻过高问题，一般采用外延接地的办法来降阻，比如采用水平外延放射线来降低杆塔或发、变电所的接地电阻，如附近有可以利用的低土壤电阻率的地方可以用外延地网来降阻，这对降低工频接地电阻是行之有效的，但对冲击电流来讲，由于冲击电流的频率较高.就应该考虑外延接地体的电感、电容效应问题，而不能无限制的外延。最大外延长度lch计算公式为式中ρ为土壤电阻率；εr为地的相对介电常数；一般取εr=9，0.0265用于波头时间3μs；0.053用于波头时间6μs。外延长度超过最大引接长度后，采用的外引接地对降低冲击接地的效果很小，在高土壤电阻率地区，土壤电阻率在原有接地体基础上，本专利大小远小于计算值，从而达到有效降低接地电阻，增大接地有效面积且经济实用的作用。 
本发明的有益效果： 
判断线路防雷性能优劣，主要以耐雷水平和雷击跳闸率来衡量，前者越高，后者越低，均表示防雷性能越好。在金属矿藏富集山区，通常大地电阻率较正常值低，地面区域会因感应而积累大量与雷雨云相反的异号电荷，从而影响耐雷特性。在高土壤电阻率地区，这种设计在普通的情况下需要的接地体较长，接地电阻过大，但接地体的面积却不足，在高土壤电阻率的地区或是受地形限制的情况下，往往难以达到降低接地电阻的要求，使用效果较差。在原有接地基础上，加设本专利，能有效的增大接地面积，减小接地电阻阻值，提线路的高防雷水平。 
附图说明
图1本发明整体结构俯视图； 
图2本发明局部结构示意图； 
图3本发明整体结构正视图； 
图中，1接地扁钢；2接地极；3杆塔支脚；4接地板；5杆塔防雷引下线；6杆塔基础。 
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明： 
如图1-3所示，高土壤电阻率地区接地装置，所述接地装置包括多个接地板4，每个接地板4安装在接地扁钢1的外围，接地扁钢1上还设置有多个接地极2，接地扁钢1还通过杆塔防雷引下线5与杆塔的上部焊接，杆塔通过杆塔支脚3固定在地面上； 
所述接地扁钢1以接地极2为节点，每两个相邻的节点之间设有接地板4。 
所述接地板4与接地扁钢1采用两根圆钢焊接，焊接圆钢为20cm长的连接装置。 
所述接地扁钢1为正方形。 
所述接地板4为1m*1m接地板4。 
在实际工程中，接地极2总长度为40m至100m时，1m*1m接地板4能有效增大接地体面积，减小接地电阻，且使优化的接地电阻与经济性同时达到最优。接地扁钢1埋藏在地下0.5米深处，相邻接地板4之间的距离为1.5米，接地极2的长度为2.5米。 
冲击电流通过接地体的最初瞬间，冲击阻抗与接地体的稳态或工频接地电阻无关。这时接地体的波过程起主要作用，冲击阻抗等于波阻，本专利中在原有接地基础上，增加了接地板，使现有接地体波过程延长，可有效减小接地体波过程中的波阻抗。当波往接地体深处运动时，在波电流上将附加着土壤的传导电流，这时接地体的冲击阻抗主要由接地体的电感和土壤的电导来决定，即“电感-电导”泄流过程，此时接地体增设接地板，使散流作用增加，提升了接地体泄流能力。最后，当电流的变化率趋近于零，电感可以略去不计，冲击阻抗才表现出电阻的性质，趋近于稳态或工频接地电阻。对于集中接地体，只考虑电阻过程，一般电阻率地区的水平长接地体，只考虑“电感-电导”泄流过程，而特高电阻率地区的水平接地体还应考虑波过程。在高土壤电阻率地区.为了有效地解决接地电阻过高问题，一般采用外延接地的办法来降阻，比如采用水平外延放射线来降低杆塔或发、变电所的接地电阻，如附近有可以利用的低土壤电阻率的地方可以用外延地网来降阻，这对降低工频接地电阻是行之有效的，但对冲击电流来讲，由于冲击电流的频率较高.就应该考虑外延接地体的电感、电容效应问题，而不能无限制的外延。最大外延长度lch计算公式为
Figure BDA0000477731830000031
式中ρ为土壤电阻率；εr为地的相对介电常数；一般取εr=9，0.0265用于波头时间3μs；0.053用于波头时间6μs。外延长度超过最大引接长度后，采用的外引接地对降低冲击接地的效果很小，在高土壤电阻率地区，土壤电阻率在原有接地体基础上，本专利大小远小于计算值，从而达到有效降低接地电阻，增大接地有效面积且经济实用的作用。 

Claims (4)

1.高土壤电阻率地区接地装置，其特征是，所述接地装置包括多个接地板，每个接地板安装在接地扁钢的外围，接地扁钢上还设置有多个接地极，接地扁钢还通过杆塔防雷引下线与杆塔的上部焊接，杆塔通过杆塔支脚固定在地面上；
所述接地扁钢以接地极为节点，每两个相邻的节点之间设有接地板。
2.如权利要求1所述的高土壤电阻率地区接地装置，其特征是，所述接地板与接地扁钢采用两根圆钢焊接，焊接圆钢为20cm长的连接装置。
3.如权利要求1所述的高土壤电阻率地区接地装置，其特征是，所述接地扁钢为正方形。
4.如权利要求1所述的高土壤电阻率地区接地装置，其特征是，所述接地板为1m*1m接地板。
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