CN105356079A - 集约型接地极与安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信网络接地系统，具体是一种集约型接地极，它包括支座，支座上面设有中心立柱，中心立柱侧壁同一水平面均匀分布设有下层水平支撑，下层水平支撑上方设有上层水平支撑，上层水平支撑与下层水平支撑的数量均为三个，上层水平支撑与下层水平支撑相互偏移60°，每个上、下层水平支撑的另一端设有接地极圆环。集约型接地极是适用于计算机屏蔽机房的独立专用接地系统，也适用于土地面积有限的民用建筑、工业建筑、石油化工、金融、电信、医疗以及军工等领域的独立专用接地系统。其敷设方式能够防止电磁泄漏；不使用化学降阻剂、缓释剂等材料，不因水土流失而污染周围环境；操作工艺简单，确保施工进度，大大缩短了施工周期。

Description

集约型接地极与安装方法

技术领域

本发明属于通信网络接地系统，具体是一种集约型接地极，是适用于计算机屏蔽机房的独立专用接地系统，也适用于土地面积有限的民用建筑、工业建筑、石油化工、金融、电信、医疗以及军工等领域的独立专用接地系统。本发明还涉及集约型接地极的安装方法。

背景技术

在计算机、通信网络屏蔽机房的独立专用接地系统中，因抗干扰、防止电磁泄漏而要求接地网与接地极不能与建筑的防雷接地、电源工作接地以及任何形式的接地系统连接短路，并且需要与周围用电设备、管道以及道路等保持20m以上距离，诸多因素给独立专用接地网系统的埋设带来了很大困难。

常见接地极有以下几种：

其一，采用热镀锌钢管或角钢作为垂直接地极；接地极规格为：DN50，L=2500mm，垂直打入地下2.5m深，接地干线埋深0.7m以下，然后回填夯实，往往因测试接地电阻值不合格需要补打接地极，延伸接地网干线才能达到接地电阻值要求，使用占地面积大。

其二，电解离子接地极；该接地极需要专用打孔设备钻孔至3m深，配以化学缓释填充剂充填电解离子接地极周围，采用火熔焊接连接铜接地母线。接地效果较好，抗腐蚀，但易破损，需要埋设在冻土层下，缓释剂对周围土壤环境有一定的污染，成本高，使用占地面积较少。

其三，低电阻接地模块；低电阻接地模块采用高分子石墨材料制作而成，内部为金属骨架，模块外引连接端子供连接接地干线焊接用。埋设方式按规范要求进行，接地模块用量较多，成本较高。优点是不腐蚀，但易碎裂失效，应埋设于冻土层以下，使用占地面积较大。

我公司承建的埃塞俄比亚大使馆馆舍新建工程，涉密机房设计采用DN50热浸镀锌钢管垂直接地极形式，但依据设计蓝图施工后测试为11Ω，远达不到小于1Ω的设计要求值，于是按照图纸说明实测不足时补打人工接地极，间隔5m补打了3个接地极，测试结果为6.5Ω，仍远未达到要求值。如继续补打接地极，如此规模的接地网将要再扩展2.5倍到3倍，才能达到小于1Ω，占地面积由原设计的10.75m²增加到32.25m²，材料也相应的增加不计，开挖岩石也是非常困难的，机械开挖虽说提高了功效，但是占地面积又是有限的，还要保证独立专用接地与其他建筑设施的安全距离。所以要在原有接地网使用面积的基础上，改变接地的设计形式及施工工艺，采用一种科学可靠的方法，本发明集约型接地极正是在此背景下经现场技术人员精心试验研究而产生的。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种结构简单、占地面积小、施工效率高、施工成本低、接地电阻达标的集约型接地极；本发明要解决的技术问题之二是提供一种集约型接地极的安装方法。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下：一种集约型接地极，其特征在于：它包括支座，支座上面设有中心立柱，中心立柱侧壁同一水平面均匀分布设有下层水平支撑，下层水平支撑上方设有上层水平支撑，上层水平支撑与下层水平支撑的数量均为三个，上层水平支撑与下层水平支撑相互偏移60°，每个上、下层水平支撑的另一端设有接地极圆环。

本发明提供的集约型接地极是以热镀锌钢管接地极为中心，以放射状互为120°水平焊接三个镀锌扁钢圆环，做两层，上、下层又相互偏移60°制作而成，利用上、下两层接地极圆环，将接地电流向大地360°范围导流。

本发明解决上述第二技术问题采取的技术方案如下：一种集约型接地极的安装方法，其特征在于按下述步骤进行：开挖接地极坑，埋设接地极、接地网，测试接地电阻，连接接地导线，回填接地沟；具体方法如下：

a、开挖接地电极坑

在屏蔽机房室外开挖三个接地电极坑，坑深2m，坑的直径为集约型接地极直径加200mm，便于填充换土，三个接地电极坑呈正三角型布置，三个接地电极坑相互间距5m；三个接地电极坑之间开挖接地母线沟，并由其中一个接地电极坑开挖引至机房的接地母线沟，开凿深度1m，宽度0.6m；

b、埋设接地极、接地网

b.1在接地极坑底倒入选择好的粘土，夯实，厚度200mm；粘土电阻率≤60Ω??m；

b.2对于岩石地质，用粘土调和成泥浆，在接地极坑岩石壁上抹两遍，每遍厚度3mm左右，第一遍成活晾干后再抹第二遍；

b.3放置集约型接地极，放置前，在夯实的粘土底再撒一层潮湿的细土面，然后将集约型接地极底座压在细土上面，并敦实，使钢板下面与土壤紧密接触；

b.4回填土，应分层回填；每倒入接地极坑300mm厚度回填土夯实一遍，直至填满夯实；集约型接地极中间部位宜用粗木棒捣实，夯的越实密，土壤与金属结构面接触越好，接地极散流就会更好；

b.5连接接地极母线，用热镀锌扁钢作为接地极母线将三个集约型接地极的中心电极（即中心立柱）的上方外表面半包绕作为中心电极的镀锌钢管120°，并焊接起来不少于三面焊缝，然后涂刷环氧煤沥青漆对焊口进行防腐处理；

c、测试接地电阻

c.1接电电阻测试时间宜选三天前无雨的晴天进行；

c.2采用ZC-8型接地电阻测试仪；按以下操作：

c.2.1测试探针充分砸入地下，当探针位置处于岩石地面或混凝土时，可用300mm×300mm镀锌铁皮平置于其上，然后用稀泥覆盖；

c.2.2测试探针之间与被侧接地网之间保持20m以上距离；

d、连接接地铜导线

d.1自机房引出接地铜导线，穿敷PVC保护管至接地网连接端子，接地网连接端子是在接地极母线上引出一个头，上钻一个Φ11mm圆孔；

d.2压接铜线鼻子，将接地铜导线压接好铜线鼻子，铜线鼻子蘸锡处理，并在压接面上抹一层导电复合脂；

e、回填接地沟

选用粘性土、粉土或沙土回填接地沟；严禁将原来的岩石碎块回埋。

集约型接地极按正三角形成组布置，以提高导流系统的均衡度和可靠性；实践证明，采用集约型接地极可取得显著的综合效益：从技术要求方面而言，刷新传统接地极的安装方式，不违背施工验收规范，测试结果优于其它新型材料接地极，敷设方式能够防止电磁泄漏；从经济效益方面而言，采用传统低成本材料，提高施工效率和施工质量，节约大量的材料和机械设备台班费用；从环保方面而言，不使用化学降阻剂、缓释剂等材料，不因水土流失而污染周围环境；从施工方面而言，改变了因测试结果达不到设计要求值而补打接地极，操作工艺简单，确保施工进度，大大缩短了施工周期。

附图说明

图1是集约型接地极的结构示意图，

图2是设有一层接地极圆环的集约型接地极俯视图，

图3是设有两层接地极圆环的集约型接地极俯视图，

图4水平支撑与接地极圆环的结构关系图，

图5是接地电极坑与接地母线沟的结构关系示意图，

图6是接地极母线与三个集约型接地极构成集约型接地极组的结构示意图。

图中：1—支座、电极，2—下层水平支撑、支线，3—接地极圆环，4—中心立柱、中心电极，5—上层水平支撑、支线，6—连接杆，7—接地母线沟，8—接地电极坑，9—接地极母线，H1—支座与下层水平支撑之间的距离，H2—支座与上层接地极圆环底端之间的距离，H3—支座与上层水平支撑之间的距离,H4—支座与立柱顶端之间的距离，H5—接地母线沟深度，H6—接地电极坑深度，D—接地电极坑直径，L—两个电极坑的中心距离、两个集约型接地极中心距离。

具体实施方式

装置实施例，如图1所示：一种集约型接地极，其特征在于：它包括支座1，支座1上面设有中心立柱4，中心立柱4侧壁同一水平面均匀分布设有下层水平支撑2，下层水平支撑2上方设有上层水平支撑5，上层水平支撑5与下层水平支撑2的数量均为三个，上层水平支撑5与下层水平支撑2相互偏移60°，每个上层水平支撑5、下层水平支撑2另一端通过连接杆6连接有接地极圆环3。

支座1是电极，下层水平支撑2与上层水平支撑5是支线，中心立柱4是中心电极。

图4所示一个上层水平支撑5与接地极圆环3的结构关系，上层水平支撑5通过连接杆6焊接一个接地极圆环3；一个下层水平支撑2与接地极圆环3的结构关系相同于一个上层水平支撑5与接地极圆环3的结构关系。

图2示出的是三个下层水平支撑2在中心立柱4侧壁同一水平面呈120°设置；图3示出的是整个接地极包括上层水平支撑5与下层水平支撑2，上、下层的接地极圆环3偏移60°设置。

接地极加工制作要求如下：支座采用600mm×600mm×12mm的热浸镀锌钢板制作；上下层水平支撑、接地极圆环和连接杆均采用40mm×4mm镀锌扁钢制作，水平支撑长度为350mm，接地极圆环直径为400mm；中心立柱采用DN50镀锌钢管制作。支座与下层水平支撑之间的距离H1为300mm，支座与上层接地极圆环底端之间的距离H2为500mm，支座与上层水平支撑之间的距离H3为700mm，支座与立柱顶端之间的距离H4为1200mm。

因焊接会造成镀锌层的破坏，在条件允许的情况下可经热浸镀锌处理。无热镀锌条件时，所有焊口清理干净后，用环氧煤沥青漆涂刷焊口及锌层损坏区域，并覆盖搭接完好锌面30mm宽，防止腐蚀。

实施例2，如图5与图6所示：一种集约型接地极组，包括三个按正三角设置的集约型接地极，两个集约型接地极中心距离L为5米，接地极母线9将三个集约型接地极的中心电极4的上方外表面半包绕120°并焊接于中心电极。

集约型接地极安装在接地电极坑8，接地电极坑8之间设有接地母线沟7，接地极母线9位于接地母线沟7，接地母线沟7与接地电极坑8由粘性土、粉土或沙土回填。接地电极坑直径D约1米；接地母线沟深度H5为1米，接地电极坑深度H6为2米；接地极母线9由40mm×4mm热镀锌扁钢制作。按正三角布置的集约型接地极组，大大提高了导流系统的均衡度和可靠性。

实施例3，参见图5与图6，一种集约型接地极的安装方法，具体方法步骤如下：

a、开挖接地电极坑

在屏蔽机房室外开挖三个接地电极坑8，接地电极坑深度H6为2m，接地电极坑直径D大致为1m,通常是集约型接地极直径加200mm即可，便于填充换土，三个接地电极坑呈正三角型布置，两个电极坑的中心距离L即三个接地电极坑相互间距为5m；三个接地电极坑之间开挖接地母线沟7，并由其中一个接地电极坑开挖引至机房的接地母线沟，接地母线沟深度H5的开凿深度1m，宽度0.6m；集约型接地极按正三角形成组布置，以提高导流系统的均衡度和可靠性；

b、埋设接地极、接地网

b.1在接地极坑底倒入选择好的粘土，夯实，厚度200mm；粘土电阻率≤60Ω??m；

b.2对于岩石地质，用粘土调和成泥浆，在接地极坑岩石壁上抹两遍，每遍厚度3mm左右，第一遍成活晾干后再抹第二遍；

b.3放置集约型接地极，放置前，在夯实的粘土底再撒一层潮湿的细土面，然后将集约型接地极底座压在细土上面，并敦实，使钢板下面与土壤紧密接触；

b.4回填土，应分层回填；每倒入接地极坑300mm厚度回填土夯实一遍，直至填满夯实；集约型接地极中间部位宜用粗木棒捣实，夯的越实密，土壤与金属结构面接触越好，接地极散流就会更好；

b.5连接接地极母线，用接地极母线9将三个集约型接地极的中心电极4的上方外表面半包绕120°，并焊接起来不少于三面焊缝，然后涂刷环氧煤沥青漆对焊口进行防腐处理；接地极母线9由40mm×4mm热镀锌扁钢制作，中心电极4采用DN50镀锌钢管制作；

c、测试接地电阻

c.1接电电阻测试时间宜选三天前无雨的晴天进行；

c.2采用ZC-8型接地电阻测试仪；按以下操作：

c.2.1测试探针充分砸入地下，当探针位置处于岩石地面或混凝土时，可用300mm×300mm镀锌铁皮平置于其上，然后用稀泥覆盖；

c.2.2测试探针之间与被侧接地网之间保持20m以上距离；

d、连接接地铜导线

d.1自机房引出接地铜导线，穿敷PVC保护管至接地网连接端子，接地网连接端子是在接地极母线9上引出一个头，上钻一个Φ11mm圆孔；

d.2压接铜线鼻子，将接地铜导线压接好铜线鼻子，铜线鼻子蘸锡处理，并在压接面上抹一层导电复合脂；

e、回填接地沟

选用粘性土回填接地沟；严禁将原来的岩石碎块回埋。

方法实施例2，在步骤e、选用粉土回填接地沟，其它与实施例1相同。

方法实施例3，在步骤e、选用沙土回填接地沟，其它与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种集约型接地极，其特征在于：它包括支座，支座上面设有中心立柱，中心立柱侧壁同一水平面均匀分布设有下层水平支撑，下层水平支撑上方设有上层水平支撑，上层水平支撑与下层水平支撑的数量均为三个，上层水平支撑与下层水平支撑相互偏移60°，每个上、下层水平支撑的另一端设有接地极圆环。

2.如权利要求1所述的一种集约型接地极，其特征在于：支座是电极，下层水平支撑与上层水平支撑是支线，中心立柱是中心电极。

3.如权利要求2所述的一种集约型接地极，其特征在于：支座采用600mm×600mm×12mm的热浸镀锌钢板制作；上下层水平支撑、接地极圆环和连接杆均采用40mm×4mm镀锌扁钢制作；中心立柱采用DN50镀锌钢管制作。

4.如权利要求3所述的一种集约型接地极，其特征在于：水平支撑长度为350mm，接地极圆环直径为400mm；支座与下层水平支撑之间的距离H1为300mm，支座与上层接地极圆环底端之间的距离H2为500mm，支座与上层水平支撑之间的距离H3我700mm，支座与立柱顶端之间的距离H4为1200mm。

5.一种集约型接地极组，其特征在于：包括三个按正三角设置的集约型接地极，两个电极坑的中心距离为L为5米，接地极母线将三个集约型接地极的中心电极的上方外表面半包绕120°并焊接于中心电极。

6.如权利要求5所述的一种集约型接地极组，其特征在于：集约型接地极安装在接地电极坑，接地电极坑之间设有接地母线沟，接地极母线位于接地母线沟，接地母线沟与接地电极坑由粘性土、粉土或沙土回填。

7.一种集约型接地极的安装方法，其特征在于按下述步骤进行：开挖接地极坑，埋设接地极、接地网，测试接地电阻，连接接地导线，回填接地沟；具体方法如下：

a、开挖接地电极坑

在屏蔽机房室外开挖三个接地电极坑，坑深2m，坑的直径为集约型接地极直径加200mm，便于填充换土，三个接地电极坑呈正三角型布置，三个接地电极坑相互间距5m；三个接地电极坑之间开挖接地母线沟，并由其中一个接地电极坑开挖引至机房的接地母线沟，开凿深度1m，宽度0.6m；

b、埋设接地极、接地网

b.1在接地极坑底倒入选择好的粘土，夯实，厚度200mm；粘土电阻率≤60Ω??m；

b.2对于岩石地质，用粘土调和成泥浆，在接地极坑岩石壁上抹两遍，每遍厚度3mm左右，第一遍成活晾干后再抹第二遍；

b.3放置集约型接地极，放置前，在夯实的粘土底再撒一层潮湿的细土面，然后将集约型接地极底座压在细土上面，并敦实，使钢板下面与土壤紧密接触；

b.4回填土，应分层回填；每倒入接地极坑300mm厚度回填土夯实一遍，直至填满夯实；集约型接地极中间部位宜用粗木棒捣实，夯的越实密，土壤与金属结构面接触越好，接地极散流就会更好；

b.5连接接地极母线，用热镀锌扁钢作为接地极母线将三个集约型接地极的中心电极（即中心立柱）的上方外表面半包绕作为中心电极的镀锌钢管120°，并焊接起来不少于三面焊缝，然后涂刷环氧煤沥青漆对焊口进行防腐处理；

c、测试接地电阻

c.1接电电阻测试时间宜选三天前无雨的晴天进行；

c.2采用ZC-8型接地电阻测试仪；按以下操作：

c.2.1测试探针充分砸入地下，当探针位置处于岩石地面或混凝土时，可用300mm×300mm镀锌铁皮平置于其上，然后用稀泥覆盖；

c.2.2测试探针之间与被侧接地网之间保持20m以上距离；

d、连接接地铜导线

d.1自机房引出接地铜导线，穿敷PVC保护管至接地网连接端子，接地网连接端子是在接地极母线上引出一个头，上钻一个Φ11mm圆孔；

d.2压接铜线鼻子，将接地铜导线压接好铜线鼻子，铜线鼻子蘸锡处理，并在压接面上抹一层导电复合脂；

e、回填接地沟

选用粘性土、粉土或沙土回填接地沟；严禁将原来的岩石碎块回埋。