CN105048121A - 一种防雷接地体连接装置及防雷接地体连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防雷接地体连接装置，用以适配连接主要由石墨缆组成的接地网的连接节点以增强连接节点的连接强度，包括：底座，底座为顶部设有开口的中空腔体，底座的相对两端设有连通腔体的贯通孔，贯通孔呈椭圆形；能够紧固安装在底座的开口上的顶盖，顶盖包括：盖板和自盖板的一侧延伸而出的用以紧压连接节点的压块；以及止退件，其中：顶盖盖压在底座的开口端，止退件紧固压块在底座的相对两侧壁上。本发明还公开了一种防雷接地体连接方法。实施本发明的防雷接地体连接装置及防雷接地体连接方法，能够有效加强主要由石墨缆组成接地网的连接节点的连接强度、可延长石墨缆接地网的使用寿命；构造简单、施工方便，易于控制成本。

Description

一种防雷接地体连接装置及防雷接地体连接方法

技术领域

本发明涉及防雷接地领域，尤其涉及一种电力系统输电线路杆塔接地网和发、变电站接地网领域常用的石墨缆接地材料的连接件及接地体连接方法。

背景技术

电力防雷接地领域通常采用钢、铜金属材料以及镀锌钢、铜覆钢等镀层合金材料作为电力接地网的接地材料。由于金属材料在长达十几年甚至几十年的运行过程中，难以避免的遭受腐蚀问题。石墨缆接地材料是最近几年兴起的新型接地材料，有效解决了金属接地材料的腐蚀问题，在电力防雷接地领域得到广泛的应用。不同于金属接地材料的电焊、气焊以及放热焊等常规焊接连接方式，石墨缆接地材料主要构成成分为石墨、无机纤维及合成纤维，这些非金属材料无法采用常规焊接方式进行连接。

运行经验表明，石墨缆组成的接地网具有较为稳定的电气、力学、防腐蚀、抗老化性能，而接地网各个接地体连接节点往往力学性能较弱，直接关系到接地网的使用寿命。因此，针对石墨缆接地材料设计可靠的连接件对于维护整个接地网寿命具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种防雷接地体连接装置及防雷接地体连接方法，有效加强主要由石墨缆组成接地网的连接节点的连接强度、可延长石墨缆接地网的使用寿命；构造简单、施工方便，易于控制成本。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种防雷接地体连接装置，用以适配连接主要由石墨缆组成的接地网的连接节点以增强连接节点的连接强度，包括：底座，底座为顶部设有开口的中空腔体，底座的相对两端设有连通腔体的贯通孔，贯通孔呈椭圆形；能够紧固安装在底座的开口上的顶盖，顶盖包括：盖板和自盖板的一侧延伸而出的用以紧压连接节点的压块；以及止退件，其中：顶盖盖压在底座的开口端，止退件紧固压块在底座的相对两侧壁上。

其中，接地网的连接节点包括：引下线与水平接地体相连的连接节点、多条水平接地体相连的连接节点、水平接地体与垂直接地体相连的连接节点以及石墨缆接地体与其它接地体相连的连接节点中的任一连接节点或多个连接节点。

其中，底座呈立方状，底座的壁厚尺寸大于或等于8mm。

其中，底座的两相对侧壁上贯通开设中心轴线在同一直线上的第一装配孔，压块的两相对侧壁上贯通开设中心轴线在同一直线上的且位置可与第一装配孔相适配的第二装配孔，其中：止退件可分别穿过第一装配孔和第二装配孔将顶盖紧固在底座上。

其中，止退件为单头螺栓、单头螺钉或单头螺柱；止退件的外部包覆有树脂层和/或快速固化橡胶层。

其中，底座和顶盖由环氧树脂、玻璃钢或聚四氟乙烯材料制成。

其中，贯通孔的最大直径尺寸小于一根或多根石墨缆直径总和的尺寸。

其中，压块的长度尺寸小于腔体的长度尺寸，压块的宽度尺寸等于腔体的宽度尺寸。

本发明还公开了一种使用上述防雷接地体连接装置的防雷接地体的连接方法，包括以下步骤：将石墨缆穿过底座相对两端的椭圆形贯通孔，位于贯通孔其中一侧外部的石墨缆的端部尺寸大于5cm；按压石墨缆并使其完全置放在底座的腔体中；使用顶盖的压块预压腔体中的石墨缆，使石墨缆呈扁平状；将鳞片石墨粉倒入底座的腔体中用以对腔体中的缝隙进行填充；止退件分别穿过底座上的第一装配孔和压块上第二装配孔将顶盖紧固在底座上。

其中，鳞片石墨粉的含碳量高于90%；位于贯通孔其中一侧外部的石墨缆位置的连接节点的电阻为3.2mΩ。

本发明所提供的防雷接地体连接装置及防雷接地体连接方法，具有如下有益效果：

第一，该防雷接地体连接装置主要由底座、顶盖以及止退件构成，其能够适配连接主要由石墨缆组成的接地网的连接节点，并可以增强连接节点的连接强度，具备一定的抗老化性能，可循环利用。

第二，可以在引下线与水平接地体相连的连接节点、多条水平接地体相连的连接节点、水平接地体与垂直接地体相连的连接节点以及石墨缆接地体与其它接地体相连的连接节点中的任一连接节点或多个连接节点的工况下使用，能够适用于不同直径、不同数量的石墨缆接地体的连接，适应性广。

第三，构造简单、连接可靠，施工方便；易加工制备、运输及回收，且成本可控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例防雷接地体连接装置底座的结构示意图。

图2是本发明实施例防雷接地体连接装置顶盖的结构示意图。

图3是本发明实施例防雷接地体连接装置的止退件的结构示意图。

图4是本发明实施例防雷接地体连接装置顶盖与底座相适配连接的结构示意图。

图5是本发明实施例防雷接地体连接装置安装两条石墨缆水平接地体的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图5所示，为本发明防雷接地体连接装置的实施例一。

本实施例中的防雷接地体连接装置，用以适配连接主要由石墨缆组成的接地网的连接节点以增强连接节点的连接强度，包括：

底座1，底座1为顶部设有开口11的中空腔体，底座1的相对两端1a、1b设有连通腔体12的贯通孔13，贯通孔13呈椭圆形，两贯通孔13的中心轴线在同一直线上，其便于多条石墨缆水平接地体的装配与安装。此外，将贯通孔13设为椭圆形，其有利于装配不同数量的石墨缆，不至于在装配石墨缆后产生较大的缝隙，导致接触电阻过高。

实施时，底座1呈立方状，底座的壁厚尺寸大于或等于8mm，其作用是保证接地连接装置具有较好的强度。可以理解的是，底座1还可以设置成其它常见的腔体结构用于连接石墨缆连接体，例如：柱状结构等。

进一步的，底座1的两相对侧壁1c上贯通开设中心轴线在同一直线上的第一装配孔14。本实施例中，第一装配孔14分为两组共四个，其作用是实现底座1与顶盖2的装配连接。

优选的，贯通孔13的最大直径尺寸小于一根或多根石墨缆直径总和的尺寸。其作用是：使得石墨缆在穿过两端椭圆孔13后可以完整地将椭圆孔13封闭，使得底座1的腔体12呈现封闭状态。本实施例中，两端椭圆孔13的长度约为两条石墨缆直径之和的80%~90%之间。

顶盖2能够紧固安装在底座1的开口11上，本实施例中，顶盖2包括：盖板21和自盖板21的一侧延伸而出的用以紧压连接节点的压块22。其中：盖板21呈板状，其尺寸大小与底座1开口端11的大小尺寸相当，在两者装配后，盖板21刚好能够覆盖在底座1的开口11上。压块22呈块状，主要起到压覆连接装置内的石墨缆的作用。

优选的，压块22的长度尺寸小于腔体12的长度尺寸，压块22的宽度尺寸等于腔体12的宽度尺寸。如此设置的作用是：使得顶盖2装配在底座1上时，腔体12两端仍可以保留两部分空腔。也就是说，装配后，石墨缆接地体在两个空腔处不被顶盖2压住，整体呈现出“高—低—高—低—高—低—高”的锯齿状结构，极大地加强了连接装置的整体抗拉强度。本实施例中，压块22的长度尺寸为底座1腔体12长度尺寸的80%，压块22的宽度尺寸与腔体12的宽度尺寸相同。

本实施例中，压块22的高度可以按照接地体直径以及连接数量合理设定，使得接续件满足不同规格和数量的石墨缆接地体的连接使用。此外，也可以固定压块22的高度，在具体实施时，选择其它不同厚度的板体与压块22配合后一同放在底座1的腔体12中，实现高度调节功能。

进一步的，压块22的两相对侧壁2c上贯通开设中心轴线在同一直线上的第二装配孔23，第二装配孔23的位置与第一装配孔14的位置相适配，第二装配孔23设为两组。具体实施时，当顶盖2置放在底座1的开口11上时，其中的一组第一装配孔14与其中的一组第二装配孔23的位置适配对应重合，也就是说，四个装配孔的中心轴线在同一直线上，以供装配。

优选的，为保证连接装置在不同土壤条件下具有可靠地连接特性，底座1和顶盖2在材料选择上为耐腐蚀材料：优先选择不锈钢、铝合金等，也可选择钢材料并在成型后进行镀锌、镀铜处理。作为另外一种非金属成型方案，底座1和顶盖2也可采用塑料、树脂、以及其他抗老化能力良好的合成材料，优先选择环氧树脂、玻璃钢及聚四氟乙烯材料。

止退件3能够分别穿过第一装配孔14和第二装配孔23将顶盖2紧固在底座1上。具体地，当顶盖2盖压在底座1的开口端11上时，止退件3能够紧固压块22在底座1的相对两侧壁1c上。

具体实施时，止退件3可以为双头螺杆配合螺栓，也可以为单头螺栓、单头螺钉、单头螺柱（底座壁上开螺纹）或者其他圆柱销式等多种实现方式，并不限定。

优选的，可以在止退件3的外部包覆树脂层、快速固化橡胶层或防水漆等，当然也可以是多种上述涂层的组合。如此设置可以进一步加强密封性，增强止退件3的连接强度。

进一步的，本发明的防雷接地体连接装置可以进行应用的接地网的连接节点包括：引下线与水平接地体相连的连接节点、多条水平接地体相连的连接节点、水平接地体与垂直接地体相连的连接节点以及石墨缆接地体与其它接地体相连的连接节点中的任一连接节点或多个连接节点，能够适用于不同直径、不同数量的石墨缆接地体的连接，适应性广。

本发明还公开了一种使用上述防雷接地体连接装置的防雷接地连接方法，包括以下步骤：

将两条石墨缆T1、T2分别穿过底座1相对两端的椭圆形贯通孔13，位于贯通孔13其中一侧外部的石墨缆的端部M的尺寸大于5cm，以满足使位于贯通孔13其中一侧外部的石墨缆T1，T2位置的连接节点的电阻满足预设要求。本实施例中，位于贯通孔13其中一侧外部的石墨缆端部M位置连接节点的电阻为3.2mΩ。

按压石墨缆T1、T2并使其完全置放在底座1的腔体12中，实施时，由于石墨缆T1、T2具有较强的可塑性，穿过底座1的贯通孔13时可人为适当压扁，以便于后续装配。

使用顶盖2的压块22预压腔体12中的石墨缆T1，T2，使石墨缆T1，T2呈扁平状；

将鳞片石墨粉倒入底座1的腔体12中用以对腔体12中的缝隙进行填充，优选的，鳞片石墨粉的含碳量应高于90%，以保证连接点的力学性能，且能够进一步降低连接点的接触电阻，满足实际工程需要。

止退件3分别穿过底座1上的第一装配孔14和压块22上第二装配孔23将顶盖2紧固在底座1上。底座1和顶盖2装配后，由于底座1的腔体12的两端仍保留两部分空腔。两条石墨缆接地体在两个空腔处不被顶盖2压住，整体呈现出“高—低—高—低—高—低—高”的锯齿状结构，极大地加强了连接装置的整体抗拉强度。

本发明的防雷接地体连接装置及防雷接地体连接方法，具有如下有益效果：

第一，该防雷接地体连接装置主要由底座、顶盖以及止退件构成，其能够适配连接主要由石墨缆组成的接地网的连接节点，并可以增强连接节点的连接强度，具备一定的抗老化性能，可循环利用。

第二，可以在引下线与水平接地体相连的连接节点、多条水平接地体相连的连接节点、水平接地体与垂直接地体相连的连接节点以及石墨缆接地体与其它接地体相连的连接节点中的任一连接节点或多个连接节点的工况下使用，能够适用于不同直径、不同数量的石墨缆接地体的连接，适应性广。

第三，构造简单、连接可靠，施工方便；易加工制备、运输及回收，且成本可控。

Claims (10)

1.一种防雷接地体连接装置，用以适配连接主要由石墨缆组成的接地网的连接节点以增强所述连接节点的连接强度，其特征在于，包括：

底座，所述底座为顶部设有开口的中空腔体，所述底座的相对两端设有连通所述腔体的贯通孔，所述贯通孔呈椭圆形；

能够紧固安装在所述底座的所述开口上的顶盖，所述顶盖包括：盖板和自所述盖板的一侧延伸而出的用以紧压连接节点的压块；以及

止退件，其中：所述顶盖盖压在所述底座的开口端，所述止退件紧固所述压块在所述底座的相对两侧壁上。

2.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述接地网的连接节点包括：引下线与水平接地体相连的连接节点、多条水平接地体相连的连接节点、水平接地体与垂直接地体相连的连接节点以及石墨缆接地体与其它接地体相连的连接节点中的任一连接节点或多个连接节点。

3.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述底座呈立方状，所述底座的壁厚尺寸大于或等于8mm。

4.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述底座的两相对侧壁上贯通开设中心轴线在同一直线上的第一装配孔，所述压块的两相对侧壁上贯通开设中心轴线在同一直线上的且位置可与所述第一装配孔相适配的第二装配孔，其中：所述止退件可分别穿过所述第一装配孔和所述第二装配孔将所述顶盖紧固在所述底座上。

5.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述止退件为单头螺栓、单头螺钉或单头螺柱；

所述止退件的外部包覆有树脂层和/或快速固化橡胶层。

6.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述底座和所述顶盖由环氧树脂、玻璃钢或聚四氟乙烯材料制成。

7.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述贯通孔的最大直径尺寸小于一根或多根石墨缆直径总和的尺寸。

8.如权利要求1所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，所述压块的长度尺寸小于所述腔体的长度尺寸，所述压块的宽度尺寸等于所述腔体的宽度尺寸。

9.一种防雷接地体连接方法，使用如权利要求1-8任一项所述的防雷接地体连接装置，其特征在于，包括以下步骤：

将石墨缆穿过底座相对两端的椭圆形贯通孔，位于所述贯通孔其中一侧外部的所述石墨缆的端部尺寸大于5cm；

按压所述石墨缆并使其完全置放在所述底座的腔体中；

使用顶盖的压块预压所述腔体中的石墨缆，使所述石墨缆呈扁平状；

将鳞片石墨粉倒入所述底座的所述腔体中用以对所述腔体中的缝隙进行填充；

所述止退件分别穿过所述底座上的第一装配孔和所述压块上第二装配孔将所述顶盖紧固在所述底座上。

10.如权利要求9所述的防雷接地体连接方法，其特征在于，所述鳞片石墨粉的含碳量高于90%；

位于所述贯通孔其中一侧外部的石墨缆位置的连接节点的电阻为3.2mΩ。