CN109616786B - 一种输电线路浪涌导流接地装置 - Google Patents
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Abstract
一种输电线路浪涌导流接地装置，涉及电力设备领域，包括一接地体和一外护套，所述接地体与外护套通过平行连接机构相接触，所述接地体包括一内芯，所述内芯外侧设有一层膨胀石墨复合层，所述接地体套接在外护套内，所述外护套包括一外套膜与内套膜，所述外套膜与内套膜之间安装有若干弹性支撑丝，在外套膜与内套膜之间填充有混凝土。本发明能有效降低趋肤效应，表层电流密度更小，电流分布更均匀。利用外护套实现了内芯防水处理，便于运输，接地体与土壤承受相同的外力形变，土石方开挖不要求平直，可随地形地貌开挖，大大降低开挖难度。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备领域，具体地说是一种输电线路浪涌导流接地装置。
背景技术
随着电力系统的发展，由于雷击而引起的事故也日益增多。据不完全统计，电网线路遭雷击跳闸占整个电网的跳闸总数的70％～80％以上，而雷击跳闸中90％以上是由感应雷造成的，即雷击发生在设备、线路或者电缆附近，从而在线路或电缆中产生感应浪涌电流，该浪涌电流顺着线路或电缆冲进配电设施，从而影响供电可靠性。只有10％的雷击事故是由直接雷击造成跳闸，所以即使采取电缆入地措施也难以避免雷击损害。
良好的接地系统应具备以下两个主要条件：1、接地电阻应尽可能低，接地电阻越低，雷电浪涌电流和故障电流就可更安全地消散到大地中。2、接地应具有想良好的防腐能力并能重复通过大的故障电流，系统的寿命不应小于地面主要设备的寿命，一般要求30年以上的寿命。
传统的镀锌角钢接地网具有易腐蚀、施工工程量大、占地多、易产生施工纠纷、易受客观因素影响，寿命不满足要求等缺点。
发明内容
本发明提供一种输电线路浪涌导流接地装置，可以解决现在接地系统中易腐蚀、施工工程量大等问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种输电线路浪涌导流接地装置，包括一接地体和一外护套，所述接地体与外护套通过平行连接机构相接触，所述接地体包括一内芯，所述内芯外侧设有一层膨胀石墨复合层，所述接地体套接在外护套内，所述外护套包括一外套膜与内套膜，所述外套膜与内套膜之间安装有若干弹性支撑丝，在外套膜与内套膜之间填充有混凝土。
进一步地，所述平行连接机构包括一固定板及一挤压板，所述固定板与挤压板之间设有若干平行设置的连杆，固定板安装在接地体上，挤压板与外护套内壁相接触。
进一步地，还包括有一放置行走下置机构，所述放置行走下置机构包括一底板，所述底板中部安装有上支撑板，所述上支撑板上安装有转轴，所述转轴上连接有一卷轮，卷轮上缠绕有外护套，在转轴一侧连接有从动轮，在底板上安装有电机，所述电机上连接有主动轮，所述主动轮与从动轮通过传送带相连接。
进一步地，所述上支撑板上连接有一外沿板，所述外沿板端部设有一螺纹孔，所述螺纹孔内螺旋安装有螺纹杆，所述螺纹杆上设有锁紧螺母，在螺纹杆下端设有下导向轮，在底板上设有一连接杆，所述连接杆端部转动连接有上导向轮。
进一步地，所述底板下侧设有用于辅助行走的万向轮。
进一步地，所述挤压板上设有橡胶防滑层。
进一步地，所述内芯采用无机纤维或合成纤维。
进一步地，所述内芯选用碳纤维、聚苯胺纤维或抗氧化合金纤维中的一种。
进一步地，所述膨胀石墨复合层中添加有超导炭黑及纳米镍粉作为改性添加剂。
进一步地，所述膨胀石墨复合层添加有水乳型导电粘合剂。
本发明的有益效果是：
本发明利用膨胀石墨复合层搭配内芯的组合设计，能有效降低接地材料的趋肤效应，表层电流密度更小，电流分布更均匀。利用外护套的遇水即固化实现了内芯处的防水处理，水少则直接被外护套吸收，水多则外护套直接固化，外护套与内芯之间的平行连接机构起到支撑固定的作用，使得内芯处于外护套的中心位置，避免被雨水等浸泡。因整个接地装置为柔性的，便于运输，接地体与土壤承受相同的外力形变，土石方开挖不要求平直，可随地形地貌开挖，大大降低开挖难度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为接地体的剖视图；
图3为图1中A处的局部放大图；
图4为深沟中放置本发明的状态图；
图5为用于放置本发明的行走下置机构的结构示意图。
图中：11外套膜，12内套膜，13弹性支撑丝，14混凝土，21内芯，22膨胀石墨复合层，23固定板，24连杆，25挤压板，31底板，32上支撑板，33万向轮，34转轴，35卷轮，36从动轮，37传送带，38主动轮，39电机，310外沿板，311螺纹杆，312锁紧螺母，313下导向轮，314连接杆，315上导向轮。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种输电线路浪涌导流接地装置，包括一接地体和一外护套，所述接地体与外护套可通过平行连接机构相接触，实现两者固定。
所述接地体包括一内芯21，所述内芯可采用无机纤维或合成纤维，
方案细化，所述内芯21视导电率需求可选用碳纤维、聚苯胺纤维或抗氧化合金纤维。
所述内芯外侧设有一层膨胀石墨复合层22，所述膨胀石墨复合层材料中添加有超导炭黑及纳米镍粉作为改性添加剂。
方案细化，所述膨胀石墨复合层添加有水乳型导电粘合剂。
膨胀石墨复合层22的使用，如同金属导电，其导电性能是碳钢的2倍，铝的2.5倍，是最佳非金属高温超导体材料。化学性质稳定，其成分不含金属，无腐蚀问题，可耐受各种气候，在酸、碱、盐等土壤条件下的耐腐蚀性远优于金属接材料，具有柔性可弯曲的特点，便于运输，接地体与土壤承受相同的外力形变，土石方开挖不要求平直，可随地形地貌开挖，大大降低开挖难度。
因趋肤效应的存在，磁导率越大，接地体表面的电流密度值就越大，趋肤效应越明显。与实心膨胀石墨复合柱相比，采用分层设计，能有效降低接地材料的趋肤效应，雷电中存在高频电流，在上述高频电流作用下表层电流密度更小，电流分布更均匀。
所述接地体套接在外护套内。
所述外护套包括一外套膜11与内套膜12，所述外套膜11与内套膜12之间安装有若干弹性支撑丝13，在外套膜与内套膜之间填充有混凝土14。用弹性支撑丝作为支架，支撑两个套膜，以方便填充混凝土。
外护套在吸收水分后会迅速凝固为混凝土管，从柔性管转化为固体管，放水、支撑，防腐蚀。
在接地体与外护套之间设有平行连接机构。
所述平行连接机构包括一固定板23及一挤压板25，所述固定板与挤压板之间设有若干平行设置的连杆24。固定板安装在接地体上，挤压板可与外护套内壁相接触。
方案细化，所述挤压板上设有橡胶防滑层。
当接地体在外护套内移动时，因接地体上安装有平行连接机构，挤压板贴合在外护套内壁上，因挤压板与外护套之间存在静摩擦力，接地体移动使得连杆围绕挤压板转动一定角度，接地体与外护套之间实现挤压，用于两者的固定及外护套的支撑。
如图4所示，该外护套内放置有接地体，被放置在深沟中。该深沟可采用机械设备直接挖取。可根据实际地形挖取，而不像镀锌角钢一样，需要长直槽。
该输电线路浪涌导流接地装置还包括有用于放置外护套至深沟中的放置行走下置机构，所述放置行走下置机构包括一底板31，所述底板中部安装有上支撑板32，所述上支撑板32上安装有转轴34，所述转轴上连接有一卷轮35，卷轮用于缠绕放置有接地体的外护套，在转轴一侧连接有从动轮36，在底板上安装有电机39，所述电机上连接有主动轮38，所述主动轮与从动轮通过传送带37相连接。
这样通过这么一个简单的机构，能够方便的进行柔性外护套的放置。
方案细化，所述底板下侧设有用于辅助行走的万向轮33。
方案优化，所述上支撑板上连接有一外沿板310，所述外沿板端部设有一螺纹孔，所述螺纹孔内螺旋安装有螺纹杆311，所述螺纹杆上设有锁紧螺母312，在螺纹杆下端设有下导向轮313，在底板上设有一连接杆314，所述连接杆端部转动连接有上导向轮315。卷轮、上导向轮、下导向轮的组合设计，实现了外护套的导向，方便其放置在深沟中。
Claims (9)
1.一种输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，包括一接地体和一外护套，所述接地体与外护套通过平行连接机构相接触，所述接地体包括一内芯，所述内芯外侧设有一层膨胀石墨复合层，所述接地体套接在外护套内，所述外护套包括一外套膜与内套膜，所述外套膜与内套膜之间安装有若干弹性支撑丝，在外套膜与内套膜之间填充有混凝土，
所述平行连接机构包括一固定板及一挤压板，所述固定板与挤压板之间设有若干平行设置的连杆，固定板安装在接地体上，挤压板与外护套内壁相接触。
2.根据权利要求1所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，还包括有一放置行走下置机构，所述放置行走下置机构包括一底板，所述底板中部安装有上支撑板，所述上支撑板上安装有转轴，所述转轴上连接有一卷轮，卷轮上缠绕有外护套，在转轴一侧连接有从动轮，在底板上安装有电机，所述电机上连接有主动轮，所述主动轮与从动轮通过传送带相连接。
3.根据权利要求2所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述上支撑板上连接有一外沿板，所述外沿板端部设有一螺纹孔，所述螺纹孔内螺旋安装有螺纹杆，所述螺纹杆上设有锁紧螺母，在螺纹杆下端设有下导向轮，在底板上设有一连接杆，所述连接杆端部转动连接有上导向轮。
4.根据权利要求2所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述底板下侧设有用于辅助行走的万向轮。
5.根据权利要求1所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述挤压板上设有橡胶防滑层。
6.根据权利要求1所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述内芯采用无机纤维或合成纤维。
7.根据权利要求1所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述内芯选用碳纤维、聚苯胺纤维或抗氧化合金纤维中的一种。
8.根据权利要求1所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述膨胀石墨复合层中添加有超导炭黑及纳米镍粉作为改性添加剂。
9.根据权利要求1所述的输电线路浪涌导流接地装置，其特征在于，所述膨胀石墨复合层添加有水乳型导电粘合剂。
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