CN1855634A - 一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置 - Google Patents

Abstract

一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置。主要用于防止过电压对地放电引起的地面电位升高对电气设备造成反击破坏和接触电势与跨步电势对人体的危害。本装置不设水平接地网和均压网，不与建筑物钢筋和其它金属件连接，只对过电压时容易发生对地放电的设备进行接地。装置主要由下引接地线和接地极构成，接地线与地和建筑物是绝缘的，接地线通过接地极与土壤发生电接触，接地线的上端与被接地设备的接地点电连接，下端与接地极电连接，接地线引入地下离地面的垂直深度至少为3米，接地极位于接地线以下。接地极可以做成各种形状，其结构包括实心的和空心的，采用空心结构时空心部分对外开设若干通孔，内装释放导电离子的物质。

Description

一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置

所属技术领域

本发明涉及一种过电压保护接地装置，在过电压保护接地中，它主要用于防止在发生过电压对地放电时，由于地面电位升高对电气设备造成反击破坏和接触电势与跨步电势对人体的危害。

背景技术

目前，公知和被广泛采用的过电压保护接地装置主要是采用裸导体作为接地体，在地面下0.6～0.8米深处按照一定的方式大面积敷设水平接地网和均压网，并将避雷针或避雷带、电气设备的中性点、各种固定设备的金属外壳和底座、各种金属构件以及建筑物的钢筋和金属管道等，与水平接地网和均压网进行电连通。其原理是通过降低接地体与土壤的接地电阻，来防止接地电流流经接地电阻时引起的地面电位升高，从而防止发生反击电压对电气设备造成破坏，和通过等电位连接来降低地面的电位梯度，以避免接触电势与跨步电势对人体产生危害。这种传统的接地装置需要耗费大量的金属材料和人力物力，且当土壤的电阻率很高时，即使耗费更多的金属材料和人力物力，往往还是很难达到需要的效果，得不偿失。迄今为止，全世界为此至少已经耗费掉了成千上万亿吨的金属材料和无以数计的人力物力，还有其它如降阻剂之类的材料消耗也是不知其数。由于埋入地中的金属材料随时间而被腐蚀的原因，致使许多时间较长的接地装置已达不到保护的要求，不得不又要重新进行敷设，如此反复，可谓劳民又伤材。如果继续采用这种传统的过电压保护接地装置，全世界还将为此耗费掉多少金属材料和人力物力，没有天文数字恐怕是无法计算的。另外由于传统的过电压保护接地装置的等电位连接，把过电压在放电点所形成的局部高电位扩散到了整个接地网和均压网，结果使没有发生过电压放电的地方也出现了高地电位，导致发生反击电压对电气设备造成破坏和接触电势与跨步电势对人体危害的范围被大大地扩大了，这种情况对于低压设备的工作条件和绝缘的影响更是严重，不得不要普遍性地采取其它措施来进行保护，使本来较简单的事情变得越来越复杂，而费了大量的人力物力还并不一定能取得好的效果，真可谓费力不讨好。

发明内容

为了克服上述传统的过电压保护接地装置存在的不足，本发明提供一种过电压保护接地装置，该装置根据土壤具有天然导电磁性和自然电磁阻抗，以及过电压的电磁能量在土壤中以释放点(接地极)为中心，成球面放射状向周围传播扩散的特点，通过将过电压对地放电时传递到设备接地部件上的电磁能量全部引入到地下深处，加大地面各点到过电压的电磁能量在土壤中的释放点(接地极)的距离，从而降低电磁能量经过传导和感应扩散到达地面时所被纳入的土壤载体单位体积的电磁能量密度，和加大电磁能量从释放点(接地极)传导到地面各点的路径阻抗，以增大土壤对电磁能量的消耗吸收产生的衰减作用，使传导和感应扩散到地面各点的电磁能量、进而由它产生的地面电位水平和电位梯度与释放点(接地极)相比得以极大的降低，因而也就不会发生由此而引起的地面电位升高对电气设备造成的反击破坏和接触电势与跨步电势对人体的危害。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本接地装置不设水平接地网和均压网，不对所有设备都进行接地，也不对建筑物的钢筋和其它金属部件进行等电位连接，而只对避雷针、避雷带、避雷器、高压电缆外接端、电抗器和变压器的高压端等容易发生过电压对地放电的设备进行接地。接地装置主要由下引接地线和接地极构成，下引接地线与地和建筑物是绝缘的，接地极为裸导体，下引接地线只通过接地极与土壤进行电接触，下引接地线的上端与容易发生过电压对地放电的设备的接地点进行电连接，下端通过连接器与接地极进行电连接，下引接地线引入地下离地面的垂直深度至少为3米，接地极位于接地线以下。原则上电压等级越高或配电装置的占地面积越大以及地质条件允许和施工容易时，下引接地线引入地下离地面的垂直深度应越深，一般宜取5～8米。如果由于地质条件的限制或施工难度太大的原因，使下引接地线的垂直入地深度达不到离地面以下3米时，可将下引接地线沿地面下0.6米以下外引，至满足接地线引入地下离地面的垂直深度至少为3米的地方设置接地极，或在接地极上方的地表面铺设以接地极为中心直径不小于3米的绝缘层。

本发明的有益效果是：由于它不需要敷设水平接地网和均压网，也不对建筑物的钢筋和其它金属部件进行等电位连接，以及减少了接地设备的数量，因此它所需耗费的金属材料和人力物力只有传统的过电压保护接地装置的数十至数百乃至数千分之一；它的将过电压深引入地的接地方式能可靠地将反击电压和接触电势与跨步电势降低到对设备和人体安全的范围以内；同时它还避免了过电压对地放电时高电位的扩散，比传统的过电压保护接地装置大大地缩小了过电压对地放电时出现危险的反击电压和接触电势与跨步电势的范围。

本发明的下引接地线既可以采用电缆，也可以采用绝缘材料对导体进行包裹而成，并用绝缘套管进行保护。当用于建筑物的防雷接地时，其离地面5米以上部分也可以采用裸导体用绝缘件支撑的方式。

本发明的连接器和接地极采用具有良好导电性和耐腐蚀的材料制成，接地极的形状包括球形、半球形、圆锥形、圆柱形、多面体形、针形及其组合形状；各种形状接地极的结构包括实心的和空心的；当采用空心结构时，在空心部分对外开设若干通孔，在空心内可装人导电的膨胀材料和能释放导电离子的物质，以增加接地极与土壤的接触紧密度和增强接地极以下土壤的分流扩散能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构及组合示意图。

图2是本发明的第一个实施例的安装示意图。

图1中①.下引接地线的导体，.包裹下引接地线导体的绝缘层，③.接地极，④.下引接地线与接地极的连接器，⑤.保护套管，⑥.绝缘层和保护套管上端口密封件，⑦.设备线夹，⑧.连接螺栓，⑨.被接地设备的接地端，⑩.接地孔，(11).降阻剂，(12).沥青。

图2中①.下引接地线的导体，③.接地极，④.下引接地线与接地极的连接器，⑤.保护套管，⑥.绝缘层和保护套管上端口密封件，⑦.设备线夹，⑧.连接螺栓，⑩.接地孔，(11).降阻剂，(12).沥青，(13).建筑物，(14).顶部避雷带，(15).绝缘支撑件，(16).腰部避雷带，(17).腰部避雷带与顶部避雷带下引接地线连接件，(18).建筑物基础。

具体实施方式

在图1中，取工程所需长度的电缆或将下引接地线的导体①用绝缘材料②进行包裹，套上保护套管⑤，在下引接地线的两端各留出一节裸导体①，将连接器④与接地线下端的导体①及接地极③可靠连接，绝缘层②和保护套管⑤的上端口用密封件⑥进行封堵，设备线夹⑦与下引接地线导体①的上端进行可靠的电连接。在被接地设备底座旁边适当位置的地面打一垂直深度至少为3米再加上接地极③长度的、直径大于接地极③直径的接地孔⑩，将适量的降阻剂(11)浆体灌入接地孔⑩的底部，使接地极③埋入地中后与土壤保持紧密的电接触。将接地装置的接地极③一端埋入接地孔⑩的底部，用沥青(12)或其它绝缘或高电阻率的材料将接地装置与接地孔⑩之间的间隙填实，设备线夹⑦与被接地设备的接地端⑨用螺栓⑧进行可靠的电连接。

在图2所示的第一个实施例中，将设在建筑物(13)顶部的避雷针或避雷带(14)和腰部避雷带(16)与建筑物的所有导电部分用绝缘支撑件(15)进行隔离绝缘，在离建筑物(13)的基础(18)边沿大于1米的位置的地面打一垂直深度至少为3米再加上接地极③长度的、直径大于接地极③直径的接地孔⑩，将适量的降阻剂(11)浆体灌入接地孔⑩的底部，使接地极③埋入地中后与土壤保持紧密的电接触，将接地装置的接地极③一端埋入接地孔⑩的底部，用沥青(12)或其它绝缘或高电阻率的材料将接地装置与接地孔⑩之间的间隙填实，将接地线沿地面下0.6米以下敷设到建筑物(13)的墙面，并沿墙面上引与设在建筑物(13)上的避雷针或避雷带(14)和(16)通过设备线夹⑦作可靠的电连接。

Claims (5)

1.一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置，它主要包括至少一根的其上端与设备的过电压保护接地部分可靠电连接、下端包括通过连接器与至少一个的接地极可靠电连接的下引接地线和至少一个的接地极，其特征是：所述的下引接地线从与设备的过电压保护接地点起至地面以下的垂直深度至少3米为绝缘导线；接地极为裸导体，它被埋设在其上端离地面垂直深度至少3米的地下与土壤保持电接触，并与接地线下端可靠电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置，其特征是：所述下引接地线的绝缘导线段包括采用电缆，或采用绝缘材料对裸导线进行包裹而成。

3.根据权利要求1所述的一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置，其特征是：所述的接地极包括球形、半球形、圆锥形、圆柱形、多面体形、针形及其组合形状。

4.根据权利要求1所述的一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置，其特征是：所述的接地极的各种形状其结构包括实心的和空心的。

5.根据权利要求1所述的一种用绝缘导线深引入地的过电压保护接地装置，其特征是：所述的接地极为空心结构时，还包括空心部分对外开设的若干通孔，及在空心内装设释放导电离子的物质。

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