CN109524867B - 一种石墨烯复合快速接地系统安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，属于领域，选好施工场地，开挖接地沟，检测接地沟侧壁的电阻率；选定垂直接地点，使用旋转机旋转小孔，检测小孔侧壁电阻率；用油锤打击施工安装，将石墨烯复合快速接地棒垂直打进小孔接地，算出接地棒的实际长度；对接地棒连接，连接时采用熔焊连接棒与水平线熔接；回填，用细土分层夯实。本发明具有占地面积小、施工难度低、抗腐蚀能力强、降阻效果持久稳定、使用寿命长，降低安装成本，同时通过测量接地棒土地的电阻率的情况，根据平均电阻率进行测算实际的安装长度，同时选取的实际长度还保留了干旱时的电阻率，防止先打雷后下雨的情况没能使得正真达到接地保护的效果。

Description

一种石墨烯复合快速接地系统安装方法

技术领域

本发明涉及领域，尤其涉及一种石墨烯复合快速接地系统安装方法。

背景技术

在日常的生产检修工作中，有很多是在变压器本体上进行的检修工作，如变压器处缺、更换、避雷器例行检修、轮换等工作都是在变压器本体上进行检修，在这些类型工作中，高压线路上的作业人员不可避免地要接触到变压器桩头、高压引下线、避雷器等部位，由于高压跌落式熔断器绝缘瓷柱因表面油污、酸碱腐蚀、电弧击穿、绝缘老化、雨雾天气等原因，会导致绝缘瓷柱绝缘等级下降，甚至失去绝缘能力，此时即使取下了令克支管，高压跌落式熔断器静触点依然可能带电。因此，必须在变压器高压侧装设高压接地线，这是为保障作业人员人身安全而采取的非常必要的技术措施。然而在高压接地线装设环节中，往往发现存在极大的安全隐患。

高压接地线一般安装在以下位置：跌落式熔断器静触点高压引下线固定螺丝处，或者在变压器高压引下线装接地环，然后高压接地线在接地环处、避雷器上桩头处以及变压器高压桩头处。由于市场上接地系统的芯棒一般都是直接在钢棒的外表面覆一层铜,即铜包钢结构,这种结构的芯棒虽然达到了良好的导电性能、较高的机械强度和良好的抗腐蚀性能，然而由于铜材料和钢材料的金相组织结构的差异性过于明显，使得铜层与钢棒表面的粘合力不够，导致铜层覆在钢棒的表面后极容易局部脱落或者因其与土壤等摩擦而剥落,进而影响接地系统的使用性能和使用寿命；另外,由于接地系统在安装时一般都需要将芯棒至少打入湿土层,这就要求多根芯棒连接在一-起,并往土壤层打入,然而现有技术中芯棒之间的连接方式主要靠焊接和钻孔锁螺丝的方式,这就使得安装人员往土壤层里敲打芯棒时,芯棒与芯棒之间的连接位置受到极大的冲击力，在反复敲打的过程中，极容易导致焊接位置的崩断或者螺丝的断裂，进而前功尽弃，极大的影响了工作人员的安装效率和作业进程。塔基在高山峻岭地质复杂的环境有深度条件的限制，在接地装置重新修缮时铺设深度在同一个水平线上，在几个月没有雨水的情况下，地下土壤干燥电阻变化比较大，在雷雨季节是先打雷后下雨，雨水渗到土壤中有一定的时间等到土壤有湿度达到降阻要求，线路早被雷击了，线路被雷击后土壤湿度有了、电阻降了，测试电阻有了，就是找不到被雷击原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，解决现接地系统寿命不长和导电接地效果不好的技术问题。

一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：选好施工场地，开挖接地沟，检测接地沟侧壁的电阻率；

步骤2：选定垂直接地点，使用旋转机旋转小孔，检测小孔侧壁电阻率；

步骤3：用油锤打击施工安装，将石墨烯复合快速接地棒垂直打进小孔接地，算出接地棒的实际长度；

步骤4：对接地棒连接，连接时采用熔焊连接棒与水平线熔接；

步骤5：回填，用细土分层夯实。

进一步地，所述步骤1中开挖接地沟的具体过程为：

接地沟的深度为60-80cm，宽度为40-60cm，涉及跨步电压的地区开挖深度为100cm，在深度开挖有条件限制时，采用PVC管穿套避开。

进一步地，所述步骤1中检测接地沟侧壁的电阻率具体过程为：

使用电阻率测试仪，沿着接地棒摆放位置走向，等间隔测量每一个点的电阻率，求出接地沟平均电阻率，标出最大的电阻率和最低电阻率。

进一步地，所述等间隔的距离为1cm-3cm，在接地棒转折点处，测量的

等间隔为0.5cm-1cm。

进一步地，所述步骤2中检测小孔侧壁电阻率的过程为：

使用电阻率测试仪，把测试点固定在有刻度的钢条上，从上到下等间距测试电阻率，求出小孔侧壁平均电阻率，标出小孔侧壁最大的电阻率和最低电阻率。

进一步地，所述把小孔侧壁平均电阻率与接地沟平均电阻率求出接地棒土地平均电阻率，把接地沟最大的电阻率与小孔侧壁最大的电阻率相比，保留大的一个值，把接地沟最低电阻率与小孔侧壁最低电阻率相比，保留小的一个值。

进一步地，根据接地棒土地平均电阻率求出接地棒的有效长度：

其中l为接地棒有效长度，

为接地棒土地平均电阻率，根据GB/T16927.1-1997查找选定相应的冲击系数，然后根据接地棒有效长度求出实际的接地棒长度:

其中，α为冲击系数，L为接地棒实际长度，l为接地棒有效长度。

进一步地，所述查找选定相应的冲击系数落入接地棒土地最低电阻率情况下的电击冲击导电的冲击系数。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明具有占地面积小、施工难度低、抗腐蚀能力强、降阻效果持久稳定、使用寿命长，降低安装成本，同时通过测量接地棒土地的电阻率的情况，根据平均电阻率进行测算实际的安装长度，同时选取的实际长度还保留了干旱时的电阻率，防止先打雷后下雨的情况没能使得正真达到接地保护的效果。

附图说明

图1是本发明的冲击系数与接地线长度随电阻率变化关系图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1所示，根据本发明的一种石墨烯复合快速接地系统安装方法的冲击系数与接地线长度随电阻率变化关系图，所述方法包括如下步骤：

步骤1：选好施工场地，开挖接地沟，检测接地沟侧壁的电阻率。所述步骤1中开挖接地沟的具体过程为：

6.接地沟的深度为60-80cm，宽度为40-60cm，涉及跨步电压的地区开挖深度为100cm，在深度开挖有条件限制时，采用PVC管穿套避开。检测接地沟侧壁的电阻率具体过程为：

使用电阻率测试仪，沿着接地棒摆放位置走向，等间隔测量每一个点的电阻率，求出接地沟平均电阻率，标出最大的电阻率和最低电阻率。所述等间隔的距离为1cm-3cm，在接地棒转折点处，测量的等间隔为0.5cm-1cm。

步骤2：选定垂直接地点，使用旋转机旋转小孔，检测小孔侧壁电阻率。检测小孔侧壁电阻率的过程为：

使用电阻率测试仪，把测试点固定在有刻度的钢条上，从上到下等间距测试电阻率，求出小孔侧壁平均电阻率，标出小孔侧壁最大的电阻率和最低电阻率。所述把小孔侧壁平均电阻率与接地沟平均电阻率求出接地棒土地平均电阻率，把接地沟最大的电阻率与小孔侧壁最大的电阻率相比，保留大的一个值，把接地沟最低电阻率与小孔侧壁最低电阻率相比，保留小的一个值。根据接地棒土地平均电阻率求出接地棒的有效长度：

其中l为接地棒有效长度，

为接地棒土地平均电阻率，根据GB/T16927.1-1997查找选定相应的冲击系数，然后根据接地棒有效长度求出实际的接地棒长度:

其中，α为冲击系数，L为接地棒实际长度，l为接地棒有效长度。

查找选定相应的冲击系数落入接地棒土地最低电阻率情况下的电击冲击导电的冲击系数。

步骤3：用油锤打击施工安装，将石墨烯复合快速接地棒垂直打进小孔接地，算出接地棒的实际长度。接地棒包括驱动头、冲击头、心棒、镀层钻头，所述驱动头嵌入卡接在冲击头上，所述冲击头与心棒一端螺纹连接，所述心棒的另一端与镀层钻头的一端嵌套连接，所述镀层钻头另一端设置有钻头尖头，所述镀层钻头与钻头尖头一体成型设置，所述镀层钻头和钻头尖头上从内到外依次设置有石墨烯层Ⅰ、发泡防腐层和石墨烯层Ⅱ。石墨烯层Ⅰ使用石墨烯与有机溶剂喷涂而成，所述有机溶剂为油酸二乙醇酰胺10-20份、甲基丙烯酸甲酯2-4份、丙烯酸3-9份、双癸基二甲基溴化铵10-20份、活性炭20-30份、粘合剂溶剂12-14份、稀土氧化物和碳化钛2-3份、石墨烯3-9份、聚丙烯腈纤维3-9份和三乙烯四胺30-40份的混合物。石墨烯层Ⅱ为柔性石墨烯导电薄膜。

该接地棒使用纳米复合材料，由于纳米粒子的表面与界面效应，可以大幅度地改善与提高复合材料产品的理化特性，这些特性包括：抗腐蚀性、高耐热性、高耐磨性、高模量性、高抗压性、高抗折性、高抗拉伸性、高抗渗透性，此外折能提升高分子聚合物的导电与导热能力，当聚合物混合成复合材料以后，在散热、抗静电等特性方面所表现出来的优势明显好于原先的产品

步骤4：对接地棒连接，连接时采用熔焊连接棒与水平线熔接。1个六角六槽的合金钻头和二个芯棒，任意芯棒的接头处于另一根芯棒插孔打击成一体。

步骤5：回填，用细土分层夯实，孔采用降阻剂填埋。

通过紧配的方式将棒与棒连接，提高了工作效率，不需要复杂大型工具，只需要用轻便的油镐便可以施工安装，5-6人一天可以安装输电线路塔基2座或台变塔杆5个的工作量，只用在打棒处开挖一个200mm×200mm坑就可以施工，最深可以打击70米深度，降阻能力十分明显，不用开挖地沟和回填大量土方，大大节省人力物力。

垂直接地极通过深度下有湿度降低电阻，效果明显，一年四季无电阻变化。

本方法导电优越，电阻稳定，机械寿命长，免维护。在常温条件下不受强酸强碱和有机溶液及电偶腐蚀。应用范围广泛，实用不受环境气候条件的限制。节约资源、土地少赔青苗。现场施工简单、方便，安装后无需作任何防腐处理，施工无需发电机和电焊机，熔焊连接，省工、省时，该产品热烧结一体，无重复利用价值，即解决防盗问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：选好施工场地，开挖接地沟，检测接地沟侧壁的电阻率；

步骤2：选定垂直接地点，使用旋转机旋转小孔，检测小孔侧壁电阻率；

步骤3：用油锤打击施工安装，将石墨烯复合快速接地棒垂直打进小孔接地，算出接地棒的实际长度；

步骤4：对接地棒连接，连接时采用熔焊连接棒与水平线熔接；

步骤5：回填，用细土分层夯实；

所述步骤1中开挖接地沟的具体过程为：

接地沟的深度为60-80cm，宽度为40-60cm，涉及跨步电压的地区开挖深度为100cm，在深度开挖有条件限制时，采用PVC管穿套避开；

所述步骤1中检测接地沟侧壁的电阻率具体过程为：

使用电阻率测试仪，沿着接地棒摆放位置走向，等间隔测量每一个点的电阻率，求出接地沟平均电阻率，标出最大的电阻率和最低电阻率。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，其特征在于：所述等间隔的距离为1cm-3cm，在接地棒转折点处，测量的等间隔为0.5cm-1cm。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，其特征在于：所述步骤2中检测小孔侧壁电阻率的过程为：

使用电阻率测试仪，把测试点固定在有刻度的钢条上，从上到下等间距测试电阻率，求出小孔侧壁平均电阻率，标出小孔侧壁最大的电阻率和最低电阻率。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，其特征在于：用小孔侧壁平均电阻率与接地沟平均电阻率求出接地棒土地平均电阻率，把接地沟最大的电阻率与小孔侧壁最大的电阻率相比，保留大的一个值，把接地沟最低电阻率与小孔侧壁最低电阻率相比，保留小的一个值。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，其特征在于：根据接地棒土地平均电阻率求出接地棒的有效长度：

其中l为接地棒有效长度，

为接地棒土地平均电阻率，根据GB/T16927.1-1997查找选定相应的冲击系数，然后根据接地棒有效长度求出实际的接地棒长度:

其中，α为冲击系数，L为接地棒实际长度，l为接地棒有效长度。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯复合快速接地系统安装方法，其特征在于：所述查找选定相应的冲击系数落入接地棒土地最低电阻率情况下的电击冲击导电的冲击系数。

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