CN120073351B - 一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，包括双头套管、两个锁紧螺母以及止退索。双头套管包括中间直筒部以及两端锥筒部，锥筒部沿其圆周方向均匀设置有形变缝。锁紧螺母的内孔为锥形变径孔，锥形变径孔内壁设置有内螺纹，锁紧螺母能够旋设在双头套管的锥筒部上。双头套管的中间直筒部外固定套设有扳拧环，扳拧环沿其圆周方向均匀设置有多个第一止退孔。锁紧螺母沿其圆周方向均匀设置有多个第二止退孔，第二止退孔的轴线与锁紧螺母的轴线相互平行。止退索依次穿过一端锁紧螺母的第二止退孔、扳拧环的第一止退孔以及另一端锁紧螺母的第二止退孔后形成闭环，实现两端锁紧螺母与双头套管的锁紧止退。

Description

一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件

技术领域

本发明涉及接地设备技术领域，具体涉及一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件。

背景技术

输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，是接地体和接地引下线的总称。其作用是确保雷电流可靠泄入大地，保护线路设备绝缘，减少线路雷击跳闸率，提高运行可靠性和避免跨步电压产生的人身伤害。当输电线路附近存在易燃易爆气体、液体或粉尘等物质时，动火施工产生的火源可能会引发爆炸，对施工人员和周边设施造成严重伤害。

配电网输电线路地网不动火作业施工具有以下几种形式：

机械压接技术：采用专门的液压压接工具，通过液压系统产生的压力，将接地体与连接端子或导线进行压接。这种方法操作相对简便，压接质量稳定，能在短时间内完成连接工作，且无需动火。或者利用螺栓、螺母和垫片等连接件，将接地体进行连接。先在接地体的连接部位打孔，然后将螺栓穿过孔，用螺母拧紧。为确保连接的可靠性和导电性，通常会在连接部位涂抹导电膏，并使用弹簧垫片或其他防松装置，防止螺栓松动。在一些对防火要求严格的山区输电线路地网施工中，这种机械螺栓连接方式应用较为广泛。

化学连接技术：利用铝热反应产生的高温，使连接部位的金属材料熔化并融合在一起，形成永久性的连接。这种方法无需外部电源和动火，操作简单，连接质量高，导电性和耐腐蚀性好。施工时，将需要连接的接地体放入特制的模具中，加入适量的焊粉，点燃引发剂，焊粉发生铝热反应，产生高温使金属熔化，冷却后即可完成连接。或者，选择具有良好导电性和粘结性能的化学胶合剂，将接地体连接在一起。

预绞式金具连接技术：预绞式接地环是一种专门用于接地体连接的金具，由多股预绞丝组成。使用时，将接地圆钢或扁钢插入预绞式接地环的中心孔，然后将预绞丝围绕接地体紧密缠绕，利用预绞丝的弹性和摩擦力实现连接。这种连接方式安装方便快捷，无需动火和特殊工具，且具有良好的电气性能和机械性能。

发明内容

本发明为丰富圆钢接地体不动火连接的技术路线，提供一种不同于现有技术中的用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，包括双头套管、两个锁紧螺母以及止退索；

所述双头套管包括中间直筒部以及两端锥筒部，锥筒部的大径端与中间直筒部连接，锥筒部的外壁设置有外螺纹，且锥筒部沿其圆周方向均匀设置有形变缝，形变缝的一端开设在锥筒部的小径端，且沿锥筒部的长度方向延伸至锥筒部的大径端；

所述锁紧螺母的内孔为锥形变径孔，锥形变径孔内壁设置有内螺纹，锁紧螺母能够旋设在双头套管的锥筒部上，通过锥形变径孔与锥筒部的螺纹配合沿锥筒部的轴向移动，且双头套管两端锥筒部的螺纹旋向相反；

所述双头套管的中间直筒部外固定套设有扳拧环，扳拧环沿其圆周方向均匀设置有多个第一止退孔，第一止退孔的轴线与扳拧环的轴线相互平行；

所述锁紧螺母沿其圆周方向均匀设置有多个第二止退孔，第二止退孔的轴线与锁紧螺母的轴线相互平行；

所述止退索依次穿过一端锁紧螺母的第二止退孔、扳拧环的第一止退孔以及另一端锁紧螺母的第二止退孔后形成闭环，实现两端锁紧螺母与双头套管的锁紧止退。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述止退索的两端通过锁紧头实现闭环后的固定连接，所述锁紧头包括外筒以及芯棒，外筒为一端封闭、一端敞口的筒体，其封闭段能够插入锁紧螺母的第二止退孔内，其敞口端设置有挡环，外筒的内壁设置有螺纹，所述芯棒包括同轴设置的螺纹部、绕线部以及旋拧部，芯棒的螺纹部能够旋入外筒中，其绕线部的外径小于螺纹部的外径，且绕线部靠近螺纹部的位置设置有沿其径向设置的穿线孔，止退索的一端固定在外筒的封闭端，另一端穿过穿线孔后与芯棒固定连接。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述止退索的自由端设置有穿线棒，穿线棒的中部设置有通孔，通孔内穿设有销轴，销轴与穿线棒的长度方向相互垂直，止退索套设在销轴上。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述锥筒部的小径端与大径端的直径比为0.7-0.9。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述锥筒部的内壁设置有增加摩擦的纹路。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述扳拧环和锁紧螺母的外周均为正六边形。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述形变缝至少设置有三条。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述形变缝的宽度为锥筒部小径端直径的1/6-1/5，形变缝的长度为锥筒部长度的5/7-5/6。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述止退索至少设置两条，止退索为不锈钢丝绳或者镀锌铁丝绳。

作为本发明一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件的进一步优化：所述双头套管为铜质套管、不锈钢套管或者铜包钢套管

本发明具有以下有益效果：

本发明将待连接的圆钢接地体从两端穿入双头套管，锥形螺纹锁紧螺母的锥形内螺纹与锥形螺纹连接套管锥形外螺纹旋合，将锥形螺纹连接套管沿圆周分布的开口槽挤压收缩，使锥形螺纹连接套管将被连接的圆钢接地体牢牢抱紧，从而达到牢固连接的效果。并且，通过第一止退孔、第二止退孔以及止退索的相互配合，能够实现两端螺母的止退锁紧，保证接地连接效果。

本发明在施工复杂性降低的同时，也带来了显著的成本节约，首先是人力成本的节省，由于不需要专业焊接人员，减少了雇佣高技能工人的费用。其次是时间成本的节约，简化的施工流程使得施工速度加快，减少了整个项目的施工周期，例如，在一个输电线路接地体连接项目中，如果采用传统焊接工艺可能需要数天时间，而采用本发明的技术可能仅需数小时即可完成，这种人力和时间成本的节省，提高了施工效率，使得项目在经济效益和施工进度控制方面都具有明显的优势。

附图说明

图1为本发明套管连接件中双头套管的结构示意图；

图2为本发明套管连接件中锁紧螺母的结构示意图；

图3为本发明套管连接件中双头套管与锁紧螺母装配后的结构示意图；

图4为本发明套管连接件完成连接后的结构示意图；

图5为本发明套管连接件中锁紧头(未锁定状态)的结构示意图；

图6为本发明套管连接件中锁紧头(锁定状态)的结构示意图；

图7为本发明套管连接件中穿线棒的结构示意图；

图中标记：

1、双头套管；

2、锁紧螺母；

3、止退索；

4、锁紧头；

5、穿线棒；

6、销轴；

7、圆钢接地体；

101、中间直筒部；

102、锥筒部；

1011、扳拧环；

1012、第一止退孔；

1021、形变缝；

201、第二止退孔；

401、外筒；

4011、挡环；

402、芯棒；

4021、螺纹部；

4022、绕线部；

4023、旋拧部；

4024、穿线孔。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容并不局限于下面的实施例。

如图所示：一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，包括双头套管1、两个锁紧螺母2以及止退索3。

本实施例中，双头套管1采用铜质材料制作，因其良好的导电性，能有效保障接地效果。双头套管1由中间直筒部101和两端锥筒部102构成。中间直筒部101外固定套设有扳拧环1011，扳拧环1011外周为正六边形，这种形状便于使用扳手等工具进行操作，能更高效地对双头套管1进行安装与拆卸。扳拧环1011沿圆周方向均匀分布着多个第一止退孔1012，本实施例设置了6个第一止退孔1012，第一止退孔1012的轴线与扳拧环1011的轴线相互平行，其作用是与止退索3配合实现止退功能。

两端的锥筒部102的大径端与中间直筒部101焊接连接，确保结构稳固。锥筒部102的小径端与大径端的直径比设定为0.8，该比例既能保证在锁紧螺母2旋紧时，锥筒部102有足够的收缩空间抱紧圆钢接地体，又能维持自身结构强度。锥筒部102的外壁加工有外螺纹，便于与锁紧螺母2配合。锥筒部102沿圆周方向均匀设置有形变缝1021，本实施例设置了4条形变缝1021，形变缝1021的宽度为锥筒部102小径端直径的1/5，长度为锥筒部102长度的5/6。形变缝1021的一端从锥筒部102的小径端开始开设，沿锥筒部102的长度方向延伸至大径端。此外，锥筒部102的内壁加工有细密的直纹纹路，增大与圆钢接地体之间的摩擦力，进一步提高连接的牢固性。

锁紧螺母2的内孔为锥形变径孔，内壁设置有与双头套管1锥筒部102外螺纹相匹配的内螺纹。锁紧螺母2的外周同样设计为正六边形，方便使用工具操作。其沿圆周方向均匀设置有多个第二止退孔201，数量与扳拧环1011上的第一止退孔1012对应，本实施例中也为6个，第二止退孔201的轴线与锁紧螺母2的轴线相互平行，用于穿设止退索3实现止退。

止退索3选用不锈钢丝绳，共设置2条。不锈钢丝绳具有良好的强度和耐腐蚀性，能在户外复杂环境下长期稳定工作，确保止退功能可靠。

在连接圆钢接地体7时，将两根待连接的圆钢接地体7分别从双头套管1的两端穿入，使圆钢接地体7位于锥筒部102内。随后，将两个锁紧螺母2分别旋拧在双头套管1两端的锥筒部102上。由于锁紧螺母2的内孔为锥形变径孔，在旋拧过程中，随着锁紧螺母2沿锥筒部102的轴向移动，其锥形内螺纹对锥筒部102的外螺纹产生挤压作用。锥筒部102因形变缝1021的存在，在挤压下会沿圆周方向收缩，从而将圆钢接地体7牢牢抱紧。同时，由于双头套管1两端锥筒部102的螺纹旋向相反，在拧紧过程中能防止双头套管1整体发生转动。当两个锁紧螺母2拧紧到位后，将两条止退索3分别依次穿过一端锁紧螺母2的第二止退孔201、扳拧环1011的第一止退孔1012以及另一端锁紧螺母2的第二止退孔201，然后将止退索3的两端固定形成闭环，这样就有效防止了锁紧螺母2在使用过程中松动，保证了接地连接的稳定性和可靠性。

止退索3的两端通过锁紧头4实现闭环后的固定连接，锁紧头4包括外筒401以及芯棒402，外筒401为一端封闭、一端敞口的筒体，其封闭端能够插入锁紧螺母2的第二止退孔201内，其敞口端设置有挡环4011，挡环4011的外径比第二止退孔201的直径大，外筒401的内壁设置有螺纹，所述芯棒402包括同轴设置的螺纹部4021、绕线部4022以及旋拧部4023，芯棒402的螺纹部能够旋入外筒401中，其绕线部4022的外径小于螺纹部4021的外径，且绕线部4022靠近螺纹部4021的位置设置有沿其径向设置的穿线孔4024，止退索3的一端固定在外筒401的封闭端，另一端能够穿过穿线孔4024后与芯棒402固定连接。

止退索3的自由端设置有穿线棒5，穿线棒5的中部设置有通孔，通孔内穿设有销轴6，销轴6与穿线棒5的长度方向相互垂直，止退索3套设在销轴6上(见图7)。

止退索3上的穿线棒5便于使止退索3穿过第一止退孔1012和第二止退孔201，当止退索3形成闭环后，将穿线棒5穿过绕线部4022的穿线孔4024并转动穿线棒5，使穿线棒5与止退索3垂直，穿线棒5无法从穿线孔4024中脱出，即实现了止退索3自由端与芯棒402之间的固定连接(见图5)，此时通过旋拧部4023旋动芯棒402，芯棒402朝向外筒401底部移动，在此过程中，止退索3卷绕在芯棒402的绕线部4022，实现了止退索3的收紧及锁定(见图6)。

利用本发明的套管连接件进行接地连接施工的流程如下：

施工准备：根据设计要求，准备好相应规格的圆钢接地体、铜质双头套管1、锁紧螺母2以及不锈钢丝绳止退索3，同时准备好扳手等安装工具。

圆钢穿入双头套管：将两根圆钢接地体的一端分别从双头套管1的两端缓慢穿入，确保圆钢接地体插入到锥筒部102内合适深度，一般插入深度达到锥筒部102长度的2/3左右。

安装锁紧螺母：取两个锁紧螺母2，分别旋拧在双头套管1两端的锥筒部102上。使用扳手卡住锁紧螺母2的六边形外周，按照正确的旋向(与双头套管1两端锥筒部102外螺纹匹配的旋向)进行旋拧。在旋拧过程中，注意观察锥筒部102的形变情况，确保锥筒部102均匀收缩抱紧圆钢接地体。当感觉拧紧阻力明显增大时，初步判断已达到合适的拧紧程度。

安装止退索：将两条不锈钢丝绳止退索3分别从一端锁紧螺母2的一个第二止退孔201穿入，然后穿过扳拧环1011上对应的第一止退孔1012，最后再从另一端锁紧螺母2对应的第二止退孔201穿出。穿出后，将止退索3的两端使用锁紧头4进行固定，形成闭环，完成整个连接施工，完成闭环的时候，锁紧头4的外筒401插入锁紧螺母2的第二止退孔201内，并通过挡环4011实现挡绊。施工完成后，对连接部位进行检查，确保各部件安装牢固，止退索3固定可靠，无松动现象。

经测试，本实施例连接件在10kV变电站接地工程中应用后，单点连接耗时由传统焊接的30分钟缩短至8分钟，且接地电阻值稳定达标，施工效率提升70％以上。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：包括双头套管（1）、两个锁紧螺母（2）以及止退索（3）；

所述双头套管（1）包括中间直筒部（101）以及两端锥筒部（102），锥筒部（102）的小径端与大径端的直径比为0.7-0.9，锥筒部（102）的大径端与中间直筒部（101）连接，锥筒部（102）的外壁设置有外螺纹，且锥筒部（102）沿其圆周方向均匀设置有形变缝（1021），形变缝（1021）的一端开设在锥筒部（102）的小径端，且沿锥筒部（102）的长度方向延伸至锥筒部（102）的大径端；

所述锁紧螺母（2）的内孔为锥形变径孔，锥形变径孔内壁设置有内螺纹，锁紧螺母（2）能够旋设在双头套管（1）的锥筒部（102）上，通过锥形变径孔与锥筒部（102）的螺纹配合沿锥筒部（102）的轴向移动，且双头套管（1）两端锥筒部（102）的螺纹旋向相反；

所述双头套管（1）的中间直筒部（101）外固定套设有扳拧环（1011），扳拧环（1011）沿其圆周方向均匀设置有多个第一止退孔（1012），第一止退孔（1012）的轴线与扳拧环（1011）的轴线相互平行；

所述锁紧螺母（2）沿其圆周方向均匀设置有多个第二止退孔（201），第二止退孔（201）的轴线与锁紧螺母（2）的轴线相互平行；

所述止退索（3）依次穿过一端锁紧螺母（2）的第二止退孔（201）、扳拧环（1011）的第一止退孔（1012）以及另一端锁紧螺母（2）的第二止退孔（201）后形成闭环，实现两端锁紧螺母（2）与双头套管（1）的锁紧止退。

2.如权利要求1所述一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：所述锥筒部（102）的内壁设置有增加摩擦的纹路。

3.如权利要求1所述一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：所述扳拧环（1011）和锁紧螺母（2）的外周均为正六边形。

4.如权利要求1所述一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：所述形变缝（1021）至少设置有三条。

5.如权利要求1所述一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：所述形变缝（1021）的宽度为锥筒部（102）小径端直径的1/6-1/5，形变缝（1021）的长度为锥筒部（102）长度的5/7-5/6。

6.如权利要求1所述一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：所述止退索（3）至少设置两条，止退索（3）为不锈钢丝绳或者镀锌铁丝绳。

7.如权利要求1所述一种用于圆钢接地体不动火连接的螺纹套管连接件，其特征在于：所述双头套管（1）为铜质套管、不锈钢套管或者铜包钢套管。