CN104993331A - 电力网状式防雷接地线 - Google Patents

Abstract

一种电力网状式防雷接地线，属电力输电线接地线。外置固定在水泥杆上的接地线，该接地线下端伸入大地以内，水泥杆埋入大地内的部位上套装有一个金属圈，该金属圈为圆箍式金属圈：金属圆筒的开口上设有两个耳板，耳板上有供螺栓连接的圆孔，金属圈的金属圆筒压接在接地线上形成电气连接，金属圈上沿径向均布焊接有多根网状接地线。本发明具有结构简单、改造方便、改造成本低、现场施工更方便的特点，与现有单根接地相比，具有接地电阻更低、导电率更高的优点。

Description

电力网状式防雷接地线

技术领域

本发明涉及防雷接地装置，特别是用于电力输电线的接地阻值小、导电率高的防雷接地线。

背景技术

雷电是影响输电线安全的重要因素，长期以来占据线路故障跳闸的首位。雷电是大气活动的自然过程，迄今还不可控制，但我们需要对常发事故进行分析，寻找雷击规律，加强防范。目前，人们安设避雷针、避雷线等，采取了很多行之有效的措施，减少了雷击的损坏程度。

但现在仍然存在一些棘手的问题，比如安装在接地电阻高的杆塔，如岩石塔基的输电线。在电力传输的电杆选址和接地电阻上，是一对矛盾，前者希望地基坚硬、干燥、腐蚀性小，方才更加耐久、稳定、可靠；但这样的地基结构必然密集度大，水分含量少，传导功能差，所以接地电阻值大，对雷击的过电压、强电流释放、排泄功能相对差，由此又加重了危害性。

那么，接地电阻值到底有多大，是否符合要求，需要用测试方法来解决，并按JGJ92-2008《民用建筑电气设计规范》中规定，电气接地电阻应小于4欧姆来衡量，但对岩石塔基的测试，往往在几十欧姆以上，故不符合规定要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种现场施工更方便且接地电阻更小的电力网状式防雷接地线。

本发明的目的是这样实现的：一种电力网状式防雷接地线，外置固定在水泥杆上的接地线，该接地线下端伸入大地以内，所述水泥杆埋入大地内的部位上套装有一个金属圈，该金属圈为圆箍式金属圈：金属圆筒的开口上设有两个耳板，耳板上有供螺栓连接的圆孔，该金属圆筒上沿径向均布焊接有多根网状接地线；金属圈的金属圆筒压接在所述接地线上形成电气连接。

所述金属圈的金属圆筒为与水泥杆相适配的圆锥体形。

所述网状接地线为4~8根金属杆或金属板。

所述金属圈位于大地地表以下大于等于100mm的位置处。

所述金属圈和网状接地线上涂覆有HTJ03型降阻剂。

与现有电力防雷接地线相比，本发明的有益效果是：

1、结构简单、改造方便、改造成本低。

2、由于本接地线从金属圈以下形成网状接地形式，以及其上涂覆降阻剂，因而具有接地电阻小、导电率更高的特点。

3、现场施工更方便。

金属圈与接地线之间采用压接方式连接，同时，金属圈制成圆箍式且为与电线杆相适配圆锥形体，为现场施工带来了极大方便。水泥杆制作完成后，水泥杆上外置固定一根接地线，现场施工时，再将金属圆筒直接套在水泥杆的适当部位上，采用螺栓将其固定在水泥杆上，与此同时将水泥杆上的接地线与输电线上的避雷线引入进行紧压，形成电气连接即可。

与现有单根接地线相比，增加导电率4~8倍（见实施方式中的计算）。

附图说明

图1是本接地线对比现有接地线的改造示意图。

图2是图1所示金属圈和网状接地线的放大成型图。

图3和图4分别是四根和八根接地线的俯视示意图。

具体实施方式

对接地电阻值大，雷电释放功能差的地基需做出考虑设计，以改变其不利状况。改变的方式比较多，这里根据我们的工作经验，介绍一种网状式防雷接地线。如图1所示。

图1以水泥杆（即水泥电杆）3为例（因水泥杆目前在10～220kV输电线2中仍有广泛应用，并且为防雷击爆炸，其避雷针、避雷线1基本是从顶端用金属条或金属片作为接地线）沿杆体的外部引接到地下。见图1中左边一根水泥杆，外置固定在水泥杆3上的接地线4，该接地线4下端伸入大地5以内。

图2示出，水泥杆3埋入大地5内的部位上套装有一个金属圈6，该金属圈6为圆箍式金属圈：金属圆筒的开口上设有两个耳板，耳板上有供螺栓连接的圆孔，该金属圆筒上沿径向均布焊接有多根网状接地线7；金属圈6的金属圆筒压接在所述接地线4上形成电气连接。

所述金属圈6的金属圆筒为与水泥杆3相适配的圆锥体形。

金属条或金属片对雷击过电压和强电流只是起引接作用，而无消除功能，真正的释放消除，是靠大地5。如220kV地线在与大地5接触中，尽管金属条或金属片可以深埋1000～1500mm以上，但遇到岩石等高阻型地基，一根接地线的释放效果并不好。为此，我们在入地面适当位置（如100mm或大于100mm处），在水泥杆3上套接了一个金属圈6，该金属圈的金属圆箍的周围焊接了4—8根分支接地线。这4—8根分支接地线即可伸向四面八方，形成网状型接地线，即把图1中左面水泥杆上原紧贴的一根接地线4，变成了右面水泥杆上4—8根新型网状接地线7。

图2示出是网状圆箍式接地线，图3和图4分别是4分支线和8分支线俯视图。从该图示中可以看到，第一，各高度800～1000mm、外伸30mm的斜面弯曲型分支接地线焊接在圆箍的表面上，里面则光滑，这样既有新接地线的稳固，又有与水泥电杆和原金属接地片有更多更平整的接触面积；第二，圆箍采用5mm不锈钢或镀锌钢板制作，直径与水泥电杆配套，一般为300～400mm,高度取80mm，设有30～40mm开口，开口两侧制作有80mmх50mm连接耳板，耳板钻有上下圆孔，便于Ф10mm螺钉穿过。

在实用中，根据电杆一般挖坑的直径1000mm左右（不一定规则），深度1000～1500mm的结构（这也是网状接地线径度、高度略小于的原因），可选择适当的位置，将带有网状接地线的金属圆箍（即金属圈）置入水泥杆和原装接地线上，再用上下螺钉用力拉紧，既保证与原装接地线全面接触，又使新网状接地线稳固，然后再回填石籽，并适当浇筑水泥，使之将电杆牢实夯固。

本专利采用开口圆箍式制作的网状接地线，可根据地形地貌选择安装位置，较封闭圆环形有更方便、更灵活的特点。

我们再从计算上看看网状接地线的作用。参见图3、图4，以上4—8根接地线（金属杆或金属板）把原大地一个整体电阻变成了4—8个分支电阻相并联，其新的并联阻值R总可按下式计算：

1/R总＝1/R1＋……1/R4……＋1/R8

所以，新的并联电阻值R总 将原大地的整体电阻降低为1/4或1/8，比如岩石初测电阻达到30Ω，经处理后的总阻值为：

1/R总＝1/30＋……1/30……＋1/30＝8/30

R总＝30 /8 = 3.75 (Ω)

其阻值小于4Ω，所以符合要求。可见网状接地线的降阻和分流作用是非常明显。

在掩埋电杆和网状接地线的同时，还可结合长效降阻剂，一同埋入地下，将会产生更好效果。

长效降阻剂是由石墨、膨润土、固化剂、润滑剂、导电水泥等组成，电阻值极低，仅在0.5Ω左右，为岩石等高阻地质体的几十分之一，并因软体作用，在挤压中可向岩石、沙籽空隙中渗透，起到填充、增强导电功能作用；另使用时，降阻剂紧紧包围在金属导体的表面，既形成一个较大的导电体，同时还对地下氢、氧、酸、碱等腐蚀性物质产生防护作用，金属接地线使用寿命大幅度延伸。我们具体选用的降阻剂是HTJ03型（涂覆在金属圈和网状接地线上）。

对网状式接地线的置入使用，是在安装电杆中基本不增加太多工作量的情况下，却比原单根接地线增加了4-8倍以上的导电率，而当双根电杆都同时装配，并同时引入降阻剂，则增加的导电倍数更高。由此，必然能够将雷击过电压和强电流有效地进行消减释放，真正起到雷电保护作用，必将大幅提高输电线的安全稳定性能。

Claims (5)

1.一种电力网状式防雷接地线，包括，外置固定在水泥杆（3）上的接地线（4），该接地线（4）下端伸入大地（5）以内，其特征是，所述水泥杆（3）埋入大地（5）内的部位上套装有一个金属圈（6），该金属圈（6）为圆箍式金属圈：金属圆筒的开口上设有两个耳板，耳板上有供螺栓连接的圆孔，该金属圆筒上沿径向均布焊接有多根网状接地线（7）；金属圈（6）的金属圆筒压接在所述接地线（4）上形成电气连接。

2.根据权利要求1所述的电力网状式防雷接地线，其特征是，所述金属圈（6）的金属圆筒为与水泥杆（3）相适配的圆锥体形。

3.根据权利要求1或2所述的电力网状式防雷接地线，其特征是，所述网状接地线（7）为4~8根金属杆或金属板。

4.根据权利要求3所述的电力网状式防雷接地线，其特征是，所述金属圈（6）位于大地（5）地表以下大于等于100mm的位置处。

5.根据权利要求4所述的电力网状式防雷接地线，其特征是，所述金属圈（6）和网状接地线（7）上涂覆有HTJ03型降阻剂。