CN114824847A - 一种接地极及接地网 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种接地极及接地网，接地极包括：套管和金属体芯，金属体芯包括中间段和至少两个接头，中间段设置于套管的腔体内，腔体的剩余空间由导电凝胶所填充，套管的管壁上开设有预设数量的孔洞，接头涂有隔水隔油的涂料；接地极用于放置在水下。接地极用于放置在水下，以适应类型碎石较多的环境。通过导电凝胶对金属体芯进行保护，通过套管对导电凝胶进行保护，在保障接触面积的情况下，延长接地极的使用寿命。

Description

一种接地极及接地网

技术领域

本申请涉及防雷技术领域，具体而言，涉及一种接地极及接地网。

背景技术

现代防雷技术领域中，接地网是关系到防雷成败的关键环节。接地网是由接地引线以及若干接地体构成的雷电泄放网络。

但是随着基建行业的大力发展，越来越多的建筑结构(例如水电站)在复杂的环境中被成功建设。因为建筑结构周围的环境复杂，其中可以作为接地网埋设地的空间较少，如何灵活地铺设接地网，保障防雷效果，成为了困扰本领域技术人员的难题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种接地极及接地网，以至少部分改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种接地极，所述接地极包括：套管和金属体芯，所述金属体芯包括中间段和至少两个接头，所述中间段设置于所述套管的腔体内，所述腔体的剩余空间由导电凝胶所填充，所述套管的管壁上开设有预设数量的孔洞，所述接头涂有隔水隔油的涂料；

所述接地极用于放置在水下。

可选地，所述孔洞的形状为条形栅格状。

可选地，所述接地极还包括至少1个卡环，所述至少一个卡环均匀地分布在所述套管内，所述卡环用于对所述中间段进行固定。

可选地，所述接地极还包括两个堵头，所述堵头设置于所述套管的一端。

可选地，所述堵头与所述套管的一端卡扣连接或螺纹连接。

可选地，所述金属体芯为镀锌圆钢、镀铜圆钢或者铜绞线中的任意一种。

第二方面，本申请实施例提供一种接地网，所述接地网包括至少一个第一方面所述的接地极。

可选地，所述接地网铺设于倒沟槽内；

所述倒沟槽开设于水渠的底部，所述倒沟槽的槽口铺设有盖板，所述盖板在所述倒沟槽顺着水流方向的末端开设有缺口。

相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种接地极及接地网，接地极包括：套管和金属体芯，金属体芯包括中间段和至少两个接头，中间段设置于套管的腔体内，腔体的剩余空间由导电凝胶所填充，套管的管壁上开设有预设数量的孔洞，接头涂有隔水隔油的涂料；接地极用于放置在水下。接地极用于放置在水下，以适应类型碎石较多的环境。通过导电凝胶对金属体芯进行保护，通过套管对导电凝胶进行保护，在保障接触面积的情况下，延长接地极的使用寿命。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的接地极的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种堵头的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种堵头的俯视图；

图4为本申请实施例提供的一种堵头的仰视图；

图5为本申请实施例提供的一种倒沟槽的立体示意图；

图6为本申请实施例提供的一种倒沟槽的剖视图。

图中：10-金属体芯，101-中间段；102-接头；20-套管；201-孔洞；202-卡环；203-堵头；203a-通道；30-倒沟槽；301-缺口；40-盖板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在一种可能的实现方式中，接地网可以埋在土壤里，以获得比较低的接地电阻，满足防雷防电的设计要求。但在条件不好或者土壤空间达不到要求的时候，例如在遇到空间狭窄或者岩石太多无法满足接地电阻要求的情况时，可以采用水下接地网的方式满足设计要求。即可以把金属接地极直接丢在水里来降阻的，但是腐蚀的问题无法解决，安全稳定性也保证不了。

为了克服以上问题，本申请实施例提供了一种接地极，如图1所示，接地极包括：套管20和金属体芯10。

金属体芯10包括中间段101和至少两个接头102，中间段101设置于套管20的腔体内，腔体的剩余空间由导电凝胶所填充，套管20的管壁上开设有预设数量的孔洞201，接头102涂有隔水隔油的涂料。

可选地，本申请实施例提供的接地极用于放置在水下。

在一种可能的实现方式中，首先在套管20的管壁上开设预设数量的孔洞201，例如在管壁上进行切割。然后，将切割下的材料(例如胶条)粘合至对于的孔洞201，对孔洞201进行临时性的填补，例如通过胶带进行粘合。再然后，将金属体芯10插入到套管20内，使二者相对固定。再然后，将套管20的一端封闭，应理解，金属体芯10的一个接头102可以穿过套管20的封闭端。最后将导电液灌入套管20的腔体内，以使导电液包裹金属体芯10的中间段101，并且将套管20的腔体填满。在导电液静止一段时间后，会凝固为导电凝胶。当凝固为导电凝胶后，可以将孔洞201中的切割材料取下，以使在接地极放入水中时，水可以通过孔洞与导电凝胶接触，从而实现金属体芯10与水导通。

在一种可能的实现方式中，导电液包括淀粉纤维素、高导碳粉、凝胶材料和水，且以重量百分比计，所述淀粉纤维素为0.1％-0.5％，所述高导碳粉为15％-24.9％，所述凝胶材料为15％-24.9％，水为60％-70％；其中，以丙烯酰胺为主要原材料制成的凝胶材料为佳，不会腐蚀镀锌金属，化学性质稳定；具体地，该凝胶材料包括丙烯酰胺、亚甲基丙烯酰胺、过硫酸钾和三乙醇胺，且以重量百分比计，所述丙烯酰胺为40％-50％，亚甲基丙烯酰胺为15％-30％，过硫酸钾为8％-20％，三乙醇胺为12-％25％。导电液在静止一段时间后，会凝固为导电凝胶。

导电凝胶(又称为柔细接地体)用于避免水流对金属体芯10冲刷腐蚀，延长金属体芯10的使用寿命；同时扩大金属体芯10与水的接触面积。套管20为绝缘套管，用于对导电凝胶进行保护，避免水流冲刷破坏导电凝胶的结构。开设孔洞201的目的是：使导电凝胶与水接触，从而与地接触；隔水隔油的涂料用于对接头部进行保护，避免接头被破坏，导致由接地体组成的接地网断开。应理解，金属体芯10位于套管20内部的部分即为中间段101，位于套管20两头外的部分即为接头102。接头102之间可以是螺纹连接或焊接。

综上所述，本申请实施例提供的接地极包括：套管和金属体芯，金属体芯包括中间段和至少两个接头，中间段设置于套管的腔体内，腔体的剩余空间由导电凝胶所填充，套管的管壁上开设有预设数量的孔洞，接头涂有隔水隔油的涂料；接地极用于放置在水下。接地极用于放置在水下，以适应类型碎石较多的环境。通过导电凝胶对金属体芯进行保护，通过套管对导电凝胶进行保护，在保障接触面积的情况下，延长接地极的使用寿命。

可选地，本申请实施例中的孔洞201的形状可以为条形栅格状。当然地，也可以是圆形或三角形，由于套管为圆柱形，开设为条形栅格状的孔洞，能在增加接触面积的前提下，尽可能减少凸起部分，减少受冲击的面积。相对低，条形栅格状孔洞的开设难度更低。

可选地，接地极还包括至少1个卡环202，至少一个卡环202均匀地分布在套管20内，卡环202用于对中间段101进行固定。

可选地，卡环202包括一个外环和至少2个拉伸件，圆形外环的直径等于套管20的内径，拉伸件的一端固定在外环，拉伸件的另一端固定在中间段101上，至少两个拉伸件基于中间段101对称分布。

请参考图2至图4，图2为本申请实施例提供的一种堵头的结构示意图，图3为本申请实施例提供的一种堵头的俯视图，图4为本申请实施例提供的一种堵头的仰视图。

可选地，接地极还包括两个堵头203，堵头203设置于套管20的一端。

应理解，堵头203用于将套管20的两端堵塞住，从而进一步对套管20内的导电凝胶和中间段101进行保护。

如图2所示，堵头203可以是直径D1略小于套管20内径的圆柱体，直接塞入套管20内。如图3所示，堵头203也可以是内部空腔直径D2略大于套管20外径的圆柱形结构，套管20直接塞入堵头203内。应理解，堵头203开设有通道203a，用于金属体芯10的接头102穿出。可选地，堵头203上可以设置有螺纹，与套管20螺纹连接。

可选地，堵头203与套管20的一端卡扣连接或螺纹连接。

可选地，本申请实施例中的金属体芯可以为镀锌圆钢、镀铜圆钢或者铜绞线中的任意一种。

可选地，接地极长度可以为1米或2米，粗细(相当于套管的横截面直径)可以为50cm、80cm、100cm、150cm以及200cm等，金属体芯的横截面直径可以为10cm。

本申请实施例中的水下接地极的外壳(套管)用于保护柔性接地体(导电凝胶)不被外界环境所破坏，以获得长久的使用性，柔性接地体是用来包裹金属接地极(金属体芯)以确保金属不被腐蚀活得长久使用性能，金属接地极用于连接柔性接地体和水公共构成低电阻的接地网。

本申请实施例还提供了一种接地网，接地网包括至少一个上述实施例中的接地极。

应理解，接地网可以是用多个接地极通过串联或并联的方式组合在一起所得到的接地网络。任意两个接地极可以通过接头进行螺纹连接或焊接。

在此基础上，为了延长接地网的使用寿命，本申请实施例还提供了一种可能的实现方式，请参考图5和图6。图5为本申请实施例提供的一种倒沟槽的立体示意图，图6为本申请实施例提供的一种倒沟槽的剖视图。

如图5和图6所示，接地网铺设于倒沟槽30内；倒沟槽30开设于水渠的底部，倒沟槽30的槽口铺设有盖板40，盖板40在倒沟槽30顺着水流方向(图6中的箭头方向)的末端开设有缺口301。缺口301用于使水流入倒沟槽30内，使水与接地极接触；水倒灌入接地沟避免洪水的冲击。

应理解，通过构建类似于排水沟结构的倒沟槽30，将水下接地网覆盖与安全保护区内，不受洪水或者外界施工的影响，保证接地网的性能和使用年限。水下接地体连接与防腐，采用柔性接地体包裹金属接地体，然后整体浸泡于水中既可以获得比较低的电阻率，又可以保证安全的使用周期。水下接地极通过放热焊接连接，然后置于水下的保护沟渠内，盖上盖板40防止出现洪水时由于水流速过快而产生破坏。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种接地极，其特征在于，所述接地极包括：套管和金属体芯，所述金属体芯包括中间段和至少两个接头，所述中间段设置于所述套管的腔体内，所述腔体的剩余空间由导电凝胶所填充，所述套管的管壁上开设有预设数量的孔洞，所述接头涂有隔水隔油的涂料；

所述接地极用于放置在水下。

2.如权利要求1所述的接地极，其特征在于，所述孔洞的形状为条形栅格状。

3.如权利要求1所述的接地极，其特征在于，所述接地极还包括至少1个卡环，所述至少1个卡环均匀地分布在所述套管内，所述卡环用于对所述中间段进行固定。

4.如权利要求1所述的接地极，其特征在于，所述接地极还包括两个堵头，所述堵头设置于所述套管的一端。

5.如权利要求4所述的接地极，其特征在于，所述堵头与所述套管的一端卡扣连接或螺纹连接。

6.如权利要求1所述的接地极，其特征在于，所述金属体芯为镀锌圆钢、镀铜圆钢或者铜绞线中的任意一种。

7.一种接地网，其特征在于，所述接地网包括至少一个权利要求1所述的接地极。

8.如权利要求7所述的接地网，其特征在于，所述接地网铺设于倒沟槽内；

所述倒沟槽开设于水渠的底部，所述倒沟槽的槽口铺设有盖板，所述盖板在所述倒沟槽顺着水流方向的末端开设有缺口。

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