CN110165434B - 一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置及其接地方法 - Google Patents
一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置及其接地方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置及其接地方法，包括由至少三种导电材质上下叠加焊接制成的转换接头，最上层导电材质一端连接有连接端子，最下层导电材质用于连接定日镜桩基础的预留接地钢筋，所述最上层导电材质与预留接地钢筋具有高熔点差，避免了在现场焊接转换接头与定日镜桩基础的预留接地钢筋时，转换接头内的铝合金接地导体融化的现象出现。特别适用于定日镜镜场的接地，同时可以在同样占地面积较大的光伏工程中应用；同时该接地装置结构紧凑、坚固，可以工厂化预制，成套供货，减少现场焊接量少，降低劳动强度低，提高施工速度，可保证镜场接地的工期。
Description
技术领域
本发明属于塔式太阳能发电领域，具体涉及一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置及其接地方法。
背景技术
塔式光热发电系统能够利用储热装置把热量存储起来，在需要时把热量转化成电能输送入电网，因而其具有调节能力。带有储热装置的太阳能热发电系统可以提高系统的发电效率、降低发电成本、提高太阳能热发电系统的稳定性和连续性。在储热系统容量足够及辐射量较好的情况下，发电机组可以实现连续24小时发电。带有大容量储热装置的太阳能热发电系统具备参与系统调峰能力，具有接纳波动性可再生能源的能力，可友好地接入电网。带有储热装置的光热发电系统的基本调峰能力可以与传统的煤电、燃气发电、核电的电力生产方式相媲美，可作为基础支撑电源，并具有与传统电厂竞争的潜力，这是光伏发电系统和风力发电系统无法比拟的，也是其能大规模发展的重要理由之一。
塔式光热发电站镜场定日镜点多面广，定日镜数量少则几千面，多则数万面，镜场占地面积2km2～8km2,接地材料约数百千米。目前，各电站的接地材料普遍采用镀锌扁钢，镀锌扁钢存在成品扁钢长度短(常规镀锌扁钢长度为6米/根)、现场焊点多、重量较重、接地网加工和施工中易破坏表面镀层等问题，不适用于点多面广的镜厂接地。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置及其接地方法，以克服上述技术缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置，包括由至少三种导电材质上下叠加焊接制成的转换接头，最上层导电材质一端连接有连接端子，最下层导电材质用于连接定日镜桩基础的预留接地钢筋，所述最上层导电材质与预留接地钢筋具有高熔点差。
本发明还保护了一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，包括以下步骤：
S1.在工厂提前预制若干个转换接头；
S2.运输预制好的所有转换接头至定日镜场，定日镜场内的每一台定日镜桩基础连接一个转换接头；
S3.定日镜场内任意相邻的两个定日镜桩基础的转换接头通过接头连接，形成接地网。
具体地，所述步骤S1包括：准备铝合金棒、铝合金板和扁钢，取一根铝合金棒，沿长度方向将铝合金棒焊接于铝合金板的上板面，铝合金板的下板面与扁钢的上表面上下相对并焊接铝合金板和扁钢，完成预制转换接头。
具体地，所述步骤S2包括：取一个转换接头，将该转换接头的铝合金棒的一端头通过连接端子与定日镜桩基础顶部的预埋螺栓固定连接，定日镜桩基础设有预留接地钢筋，所述预留接地钢筋的一端伸入地下与定日镜桩基础的地下部分连接，另外一端与所述扁钢的下表面焊接。
具体地，所述步骤S3包括：
S301.根据定日镜场内，若任意一个定日镜桩基础具有左右相邻或上下相邻的两个定日镜桩基础，则该任意一个定日镜桩基础被划分为A类定日镜桩基础；
若任意一个定日镜桩基础仅具有一个相邻定日镜桩基础，则该任意一个定日镜桩基础被划分为B类定日镜桩基础；
S302.若为A类定日镜桩基础，则选择T型铝合金管接头作为接头，A类定日镜桩基础的铝合金棒远离连接端子的端头伸入T型铝合金管接头的纵臂管；
若为B类定日镜桩基础，则选择直管铝合金接头作为接头，B类定日镜桩基础的铝合金棒远离连接端子的端头伸入直管铝合金接头；
S303.将定日镜场内所有连续相邻的定日镜桩基础按照B类定日镜桩基础、A类定日镜桩基础……A类定日镜桩基础、B类定日镜桩基础划分为多组，两个B类定日镜桩基础之间全部为A类定日镜桩基础；
对于每一组，按照如下处理：重新取一根铝合金棒或者重新取至少两根铝合金棒轴向焊接形成长铝合金棒，将新取的铝合金棒的一端穿过该组其中一个直管铝合金接头的管壁并与该直管铝合金接头内的B类定日镜桩基础的铝合金棒焊接，新取的铝合金棒的另外一端依次穿过该组内所有T型铝合金管接头的横臂管并最终穿过该组另外一个直管铝合金接头的管壁并与该直管铝合金接头内的B类定日镜桩基础的铝合金棒焊接。
具体地，所述的转换接头由三种导电材质上下叠加焊接制成，自上至下分别是铝合金棒、铝合金板和扁钢，所述铝合金棒沿其长度方向焊接于铝合金板的上板面，铝合金板的下板面与扁钢的上表面上下相对并焊接。
具体地，所述铝合金棒的一端头通过连接端子与定日镜桩基础顶部的预埋螺栓固定连接，所述定日镜桩基础设有预留接地钢筋，所述预留接地钢筋的一端伸入地下与定日镜桩基础的地下部分连接，另外一端与所述扁钢的下表面焊接。
优选地，所述连接端子为铝合金材质。
本发明的有益效果如下：
(1)采用将铝合金板和扁钢焊接夹在高熔点差的两种导电材质之间制成转换接头，避免了在现场焊接转换接头与定日镜桩基础的预留接地钢筋时，转换接头内的铝合金接地导体融化的现象出现。
(2)转换接头在工厂预制好后成套供货，减少了现场的焊接量，降底了劳动轻度，同时也提高了施工速度，可保证定日镜场接地的工期。
(3)定日镜场内，所有相邻的定日镜桩基础的转换接头采用T型铝合金管接头或直管铝合金接头压接连接，形成接地网，将传统的只能由焊接技术工种完成的工作变为普通工人可以完成，从而保证施工进度，大大降低了施工费用，对于一个拥有3万面20平米的定日镜镜场，采用本发明保护的接地装置和施工工法，相比采用传统的镀锌扁钢可节约100万元。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的结构示意图。
图2是转换接头的结构示意图。
图3是定日镜场内接地网的结构示意图。
附图标记说明：
1.转换接头；2.连接端子；3.定日镜桩基础；4.接头；5.A类定日镜桩基础；6.B类定日镜桩基础；7.T型铝合金管接头；8.直管铝合金接头；
101.铝合金棒；102.铝合金板；103.扁钢；
301.预埋螺栓；302.预留接地钢筋。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的上、下、左、右。
现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施方式：
本发明的第一实施方式涉及一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置，如图1所示，包括由至少三种导电材质上下叠加焊接制成的转换接头1，最上层导电材质一端连接有连接端子2，最下层导电材质用于连接定日镜桩基础3的预留接地钢筋302，所述最上层导电材质与预留接地钢筋302具有高熔点差。
需要特别说明的是，本实施例保护的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置与传统的接地装置的最大不同是：最上层导电材质与预留接地钢筋302的熔点相差较大，为了避免在现场焊接转换接头与定日镜桩基础的预留接地钢筋时，转换接头内的铝合金接地导体融化的现象出现，转换接头1的最上层导电材质与最下层导电材质之间设有其他导电材质作为夹层。
由于铝合金材质质量轻、耐腐蚀性好、接地导体长(成卷供货，每卷1000m)，因此优选铝合金材质作为转换接头1的接地材质。而铝合金材质与钢筋是两种不同的材料，异种材料的熔点相差越大，越难进行焊接，这是因为熔点低的材料达到熔化状态时，熔点高的材料仍呈固体状态，这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界，会造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发，使焊接接头难以焊合。例如焊接铁与铅时(熔点相差很大)，不仅两种材料在固态时不能相互溶解，而且在液态时彼此之间也不能相互溶解，液态金属呈层状分布，冷却后各自单独进行结晶。因此最上层导电材质与预留接地钢筋302之间还设有隔有其他材质。
本实施例提供的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的应用方式如下：
最上层导电材质的一端通过连接端子2连接于定日镜桩基础3顶部的预埋螺栓301，另外一端通过接头4与其他定日镜桩基础3的最上层导电材质连接，最下层导电材质与定日镜桩基础3的预留接地钢筋302连接，通过最上层导电材质和最下层导电材质接地实现导电，同时通过最上层导电材质与其他定日镜桩基础3的最上层导电材质连接实现定日镜场的接地网。
值得一提的是，本实施例的转换接头在工厂预制好后成套供货，减少了现场的焊接量，降底了劳动轻度，同时也提高了施工速度，可保证定日镜场接地的工期。
第二实施方式：
本发明的第二实施方式涉及一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置，如图1所示，包括由至少三种导电材质上下叠加焊接制成的转换接头1，最上层导电材质和最下层导电材质为两种高熔点差的导电材质，所述转换接头1的一端连接有连接端子2，优选地，连接端子2为铝合金材质。
具体地说，作为一种优选，参照图2，转换接头1由三种导电材质上下叠加焊接制成，自上至下分别是铝合金棒101、铝合金板102和扁钢103，所述铝合金棒101沿其长度方向焊接于铝合金板102的上板面，铝合金板102的下板面与扁钢103的上表面上下相对并焊接。所述铝合金棒101的一端头通过连接端子2与定日镜桩基础3顶部的预埋螺栓301固定连接，所述定日镜桩基础3设有预留接地钢筋302，所述预留接地钢筋302的一端伸入地下与定日镜桩基础3的地下部分连接，另外一端与所述扁钢103的下表面焊接。
本实施例中，转换接头1最上层的导电材质是铝合金棒101，铝合金棒101的熔点与预留接地钢筋302的熔点相差800摄氏度，为了避免两者直接焊接引起的铝合金棒101(熔点远低于钢筋)熔化的问题，在两者之间设置了铝合金板102和扁钢103，铝合金板102和扁钢103均为具有导电性，依次通过铝合金棒101、铝合金板102、扁钢103、预留接地钢筋302将雷电引至大地，实现定日镜桩基础3的接地。
第三实施方式：
本实施例提供了一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，包括以下步骤：
S1.在工厂提前预制若干个转换接头1，包括：准备铝合金棒101、铝合金板102和扁钢103，取铝合金棒101，沿长度方向将铝合金棒101焊接于铝合金板102的上板面，铝合金板102的下板面与扁钢103的上表面上下相对并焊接铝合金板102和扁钢103，完成预制转换接头1；
S2.运输预制好的所有转换接头1至定日镜场，定日镜场内的每一台定日镜桩基础3连接一个转换接头1，包括：取一个转换接头1，将该转换接头1的铝合金棒101的一端头通过连接端子2与定日镜桩基础3顶部的预埋螺栓301固定连接，定日镜桩基础3设有预留接地钢筋302，所述预留接地钢筋302的一端伸入地下与定日镜桩基础3的地下部分连接，另外一端与所述扁钢103的下表面焊接；
S3.定日镜场内任意相邻的两个定日镜桩基础3的转换接头1通过接头4连接，形成接地网，包括：
S301.定日镜场内，若任意一个定日镜桩基础3具有左右相邻或上下相邻的两个定日镜桩基础3，则该任意一个定日镜桩基础3被划分为A类定日镜桩基础5；
若任意一个定日镜桩基础3仅具有一个相邻定日镜桩基础3，则该任意一个定日镜桩基础3被划分为B类定日镜桩基础6；
S302.若为A类定日镜桩基础5，则选择T型铝合金管接头7作为接头4，A类定日镜桩基础5的铝合金棒101远离连接端子2的端头伸入T型铝合金管接头7的纵臂管；
若为B类定日镜桩基础6，则选择直管铝合金接头8作为接头4，B类定日镜桩基础6的铝合金棒101远离连接端子2的端头伸入直管铝合金接头8；
S303.参照图3，将定日镜场内所有连续相邻的定日镜桩基础6按照B类定日镜桩基础6、A类定日镜桩基础5……A类定日镜桩基础5、B类定日镜桩基础6划分为多组，其中，两个B类定日镜桩基础6之间全部为A类定日镜桩基础5；
对于每一组，按照如下处理：重新取一根铝合金棒101或者重新取至少两根铝合金棒101轴向焊接形成长铝合金棒101，将新取的铝合金棒101的一端穿过该组其中一个直管铝合金接头8的管壁并与该直管铝合金接头8内的B类定日镜桩基础6的铝合金棒101焊接，新取的铝合金棒101的另外一端依次穿过该组内所有T型铝合金管接头7的横臂管并最终穿过该组另外一个直管铝合金接头8的管壁并与该直管铝合金接头8内的B类定日镜桩基础6的铝合金棒101焊接。
在本实施例中，接地装置包括由至少三种导电材质上下叠加焊接制成的转换接头1，最上层导电材质和最下层导电材质为两种高熔点差的导电材质，所述转换接头1的一端连接有连接端子2，优选地，连接端子2为铝合金材质。转换接头1由三种导电材质上下叠加焊接制成，自上至下分别是铝合金棒101、铝合金板102和扁钢103，所述铝合金棒101沿其长度方向焊接于铝合金板102的上板面，铝合金板102的下板面与扁钢103的上表面上下相对并焊接。所述铝合金棒101的一端头通过连接端子2与定日镜桩基础3顶部的预埋螺栓301固定连接，所述定日镜桩基础3设有预留接地钢筋302，所述预留接地钢筋302的一端伸入地下与定日镜桩基础3的地下部分连接，另外一端与所述扁钢103的下表面焊接。
综上所述，本发明保护的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置及其接地方法，特别适用于定日镜镜场的接地，同时可以在同样占地面积较大的光伏工程中应用。装置结构紧凑、坚固，可以工厂化预制，成套供货，减少现场焊接量少，降低劳动强度低，提高施工速度，可保证镜场接地的工期。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (7)
1.一种塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于，塔式光热电站定日镜桩基础接地装置包括由至少三种导电材质上下叠加焊接制成的转换接头(1)，最上层导电材质一端连接有连接端子(2)，最下层导电材质用于连接定日镜桩基础(3)的预留接地钢筋(302)，所述最上层导电材质与预留接地钢筋(302)具有高熔点差；
接地方法包括以下步骤：
S1.在工厂提前预制若干个转换接头(1)；
S2.运输预制好的所有转换接头(1)至定日镜场，定日镜场内的每一台定日镜桩基础(3)连接一个转换接头(1)；
S3.定日镜场内任意相邻的两个定日镜桩基础(3)的转换接头(1)通过接头(4)连接，形成接地网。
2.如权利要求1所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于：所述的转换接头(1)由三种导电材质上下叠加焊接制成，自上至下分别是铝合金棒(101)、铝合金板(102)和扁钢(103)，所述铝合金棒(101)沿其长度方向焊接于铝合金板(102)的上板面，铝合金板(102)的下板面与扁钢(103)的上表面上下相对并焊接。
3.如权利要求2所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于：所述铝合金棒(101)的一端头通过连接端子(2)与定日镜桩基础(3)顶部的预埋螺栓(301)固定连接，所述定日镜桩基础(3)设有预留接地钢筋(302)，所述预留接地钢筋(302)的一端伸入地下与定日镜桩基础(3)的地下部分连接，另外一端与所述扁钢(103)的下表面焊接。
4.如权利要求1或2或3所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于：所述连接端子(2)为铝合金材质。
5.如权利要求2所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于，所述步骤S1包括：准备铝合金棒(101)、铝合金板(102)和扁钢(103)，取铝合金棒(101)，沿长度方向将铝合金棒(101)焊接于铝合金板(102)的上板面，铝合金板(102)的下板面与扁钢(103)的上表面上下相对并焊接铝合金板(102)和扁钢(103)，完成预制转换接头(1)。
6.如权利要求2或3所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于，所述步骤S2包括：取一个转换接头(1)，将该转换接头(1)的铝合金棒(101)的一端头通过连接端子(2)与定日镜桩基础(3)顶部的预埋螺栓(301)固定连接，定日镜桩基础(3)设有预留接地钢筋(302)，所述预留接地钢筋(302)的一端伸入地下与定日镜桩基础(3)的地下部分连接，另外一端与所述扁钢(103)的下表面焊接。
7.如权利要求2所述的塔式光热电站定日镜桩基础接地装置的接地方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S301.定日镜场内，若任意一个定日镜桩基础(3)具有左右相邻或上下相邻的两个定日镜桩基础(3)，则该任意一个定日镜桩基础(3)被划分为A类定日镜桩基础(5)；
若任意一个定日镜桩基础(3)仅具有一个相邻定日镜桩基础(3)，则该任意一个定日镜桩基础(3)被划分为B类定日镜桩基础(6)；
S302.若为A类定日镜桩基础(5)，则选择T型铝合金管接头(7)作为接头(4)，A类定日镜桩基础(5)的铝合金棒(101)远离连接端子(2)的端头伸入T型铝合金管接头(7)的纵臂管；
若为B类定日镜桩基础(6)，则选择直管铝合金接头(8)作为接头(4)，B类定日镜桩基础（6）的铝合金棒(101)远离连接端子(2)的端头伸入直管铝合金接头(8)；
S303.将定日镜场内所有连续相邻的定日镜桩基础(6)按照B类定日镜桩基础(6)、A类定日镜桩基础(5)……A类定日镜桩基础(5)、B类定日镜桩基础(6)划分为多组，其中，两个B类定日镜桩基础(6)之间全部为A类定日镜桩基础(5)；
对于每一组，按照如下处理：重新取一根铝合金棒(101)或者重新取至少两根铝合金棒(101)轴向焊接形成长铝合金棒(101)，将新取的铝合金棒(101)的一端穿过该组其中一个直管铝合金接头(8)的管壁并与该直管铝合金接头(8)内的B类定日镜桩基础(6)的铝合金棒(101)焊接，新取的铝合金棒(101)的另外一端依次穿过该组内所有T型铝合金管接头(7)的横臂管并最终穿过该组另外一个直管铝合金接头(8)的管壁并与该直管铝合金接头(8)内的B类定日镜桩基础(6)的铝合金棒(101)焊接。
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