CN208157650U - 一种石墨基柔性接地结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石墨基柔性接地结构，属于于铁路电力设备领域。其技术方案为：包括石墨基线缆，石墨基线缆顶端设置过渡线夹，通过所述过渡线夹与设置在悬瓶下方的横担固定连接，石墨基线缆中部固定在其所安装位置电力系统现有的固定结构上，石墨基线缆底部埋置在地表开设的沟槽中，石墨基线缆两端连接线鼻子。本实用新型的有益效果为：在高寒、盐碱地区独特采用石墨基柔性接地装置，以达到接地阻值要求以及耐腐蚀作用；石墨基柔性接地装置相比传统金属材料接地装置施工更方便、操作更简单，更适合运营铁路电力接地系统；石墨基柔性接地装置接地引下线直接环压链接，安装过程无需焊接。

Description

一种石墨基柔性接地结构

技术领域

本实用新型属于铁路电力设备领域，具体涉及一种石墨基柔性接地结构。

背景技术

铁路电力系统中通常采用传统的扁铁接地以及铜体等金属材料接地装置，而在高寒、盐碱地区由于接触电阻大、接地装置腐蚀、土壤电阻率不稳定等原因，传统的接地装置往往达不到设计接地电阻阻值的要求，极大影响铁路电力系统的正常稳定运行。本文将对高寒、盐碱地区石墨基柔性接地装置在运营铁路电力系统中的使用进行研究与应用。

高寒地区冻土期冻土层深厚，金属接地装置与土壤接触电阻过大，不得不进行多次降阻，甚至可能造成接地电阻无法下降，投资效率较低。盐碱地区接地装置被腐蚀，每年重复投资，维护工作量巨大，且金属接地材料容易被盗，防护困难。

实用新型内容

为解决上述已有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种石墨基柔性接地结构。

本实用新型的发明思路表现为：石墨基柔性接地装置为线缆型接地装置，主材为石墨材料。材料为线缆型，形体柔软、表面粗糙与土壤接触良好，接触电阻随着土壤蠕动逐渐变小，更适合高寒地区接地。主材为石墨，导电性能好，在极端温度下稳定性高，具有良好的耐酸碱性，不容易被腐蚀。具体施工过程中，材料运输方便，施工简单，并且不需要电焊作业，更适合既有铁路施工。

一种石墨基柔性接地结构，包括石墨基线缆，石墨基线缆顶端设置过渡线夹，通过所述过渡线夹与设置在悬瓶下方的横担固定连接，石墨基线缆中部固定在其所安装位置电力系统现有的固定结构上，石墨基线缆底部埋置在地表开设的沟槽中，石墨基线缆两端连接线鼻子。

优选为，所述石墨基线缆埋设的沟槽的截面为倒置的梯形，其深度为500mm，底部宽度为300mm，顶部宽度为500mm。

优选为，所述石墨基线缆中部设置线缆连接器，线缆连接器用于连接两根所述石墨基线缆；

所述线缆连接器下部为“U”形的主体，主体上部两外侧面对称设置凸台，凸台上预留螺纹孔，主体上部设置压紧机构，压紧机构包括位于底部的压紧板，压紧板上方通过立杆固定连接顶板，顶板两侧与所述凸台对应设置翼板，翼板上设置可转动的螺栓，螺栓与所述凸台螺纹连接。

优选为，所述压紧板下侧面分布齿牙状凸起。

优选为，两个所述螺栓位于所述顶板上侧的部分均固定设置从动轮，所述顶板中部设置主动轮,主动轮两侧分别与两个所述从动轮啮合，主动轮上侧连接旋钮。

优选为，本接地结构应用在高寒或盐碱地区。

通过试验，本实用新型的有益效果是，在高寒、盐碱地区独特采用石墨基柔性接地装置，以达到接地阻值要求以及耐腐蚀作用；石墨基柔性接地装置相比传统金属材料接地装置施工更方便、操作更简单，更适合运营铁路电力接地系统；石墨基柔性接地装置接地引下线直接环压链接，安装过程无需焊接。

附图说明

图1 为本实用新型实施例的石墨基线缆连接主视图。

图2为本实用新型实施例的石墨基线缆连接侧视图。

图3为本实用新型实施例的线缆连接器放大示意图。

其中，附图标记为：1、石墨基线缆；2、固定支架；3、过渡线夹；4、线鼻子；5、线缆连接器；51、主体；52、压紧机构；53、螺栓；54、压紧板；55、顶板、56、从动轮；57、主动轮；58、旋钮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

参见图1至图3，一种石墨基柔性接地结构，包括石墨基线缆1，石墨基线缆1顶端设置过渡线夹3，通过过渡线夹3与设置在悬瓶下方的横担固定连接，石墨基线缆1中部固定在其所安装位置电力系统现有的固定结构上，石墨基线缆1底部埋置在地表开设的沟槽中，石墨基线缆1两端连接线鼻子4。

石墨基线缆1埋设的沟槽的截面为倒置的梯形，其深度为500mm，底部宽度为300mm，顶部宽度为500mm。

石墨基线缆1中部设置线缆连接器5，线缆连接器5用于连接两根石墨基线缆1；

线缆连接器5下部为“U”形的主体51，主体51上部两外侧面对称设置凸台，凸台上预留螺纹孔，主体51上部设置压紧机构52，压紧机构52包括位于底部的压紧板54，压紧板54上方通过立杆固定连接顶板55，顶板55两侧与凸台对应设置翼板，翼板上设置可转动的螺栓53，螺栓53与凸台螺纹连接。

压紧板54下侧面分布齿牙状凸起。

两个螺栓53位于顶板55上侧的部分均固定设置从动轮56，顶板55中部设置主动轮57,主动轮57两侧分别与两个从动轮56啮合，主动轮57上侧连接旋钮58。

本接地结构应用在高寒或盐碱地区。

本实用新型工作时，如果需要进行石墨基线缆连接，则将压紧机构52与主体51分离，然后分别将两根需要连接的石墨基线缆放入主体51的U形部分，再将压紧机构52扣合在主体51上，使压紧板54挤压位于上部的石墨基线缆，通过转动旋钮58，分别带动两侧的螺栓53，压紧机构52和主体51之间的间距逐渐缩小，确保其内两根石墨基线缆的紧密贴合。

在高寒、盐碱地区，受制于运营铁路电力系统以及地形、地质等条件，接地电阻往往经过多次改造都居高不下，其突出问题在于土壤电阻率、接触电阻不明确，接地电阻无法达到设计要求。对此采用两步法进行接地装置的方案实施。

第一步：

（1）勘测土壤情况，获得初步的土壤电阻率，结合工程实际，考虑设计接地电阻要求和当地土壤电阻率（考虑季节特性和测试时天气条件，取合理的土壤电阻率）确定接地装置的敷设方案；

（2）按传统金属材料接地装置的设计方式进行石墨接地材料的敷设（可辅以CDEGS仿真计算对比分析，确定初步方案的合理性，接地材料在敷设上较金属材料更灵活）；

（3）敷设完成（或部分完成）后，选择典型点测试接地电阻；

（4）根据实测接地电阻值和接地装置的设计情况，采用CDEGS软件进行仿真计算，根据接地电阻实测值和设计敷设方案之间的关系，反演得到仿真设计需用的更为合理的土壤电阻率。

第二步：

（1）根据反演的土壤电阻率和已经敷设的接地材料，进一步开展仿真计算，确定后续需要增加（改进）的敷设；

（2）实际敷设，并复测接地电阻，达到工程要求，完成接地装置敷设。

我们举例已经实施的通让铁路海驼子至建设区间盐碱地区44#电杆接地方案。该电杆目前已安装50*5角钢共计8组接地极，敷设长度为10米，土壤电阻率以70Ω•m进行计算。要求将接地电阻值降低到10Ω以下。根据现场勘测结果，实测接地电阻15Ω，反演计算得出土壤电阻率为70Ω▪m。拟采用一字型接地敷设方式，沿铁路线方向在电杆两侧各延一长10米射线。用于降低冲击接地电阻。

方案说明：主材为Φ28mm柔性石墨基，敷设深度0.5m。沿铁路线方向在电杆两侧各延伸10米射线，形成接地装置，其中原点为电流注入点。

接地电阻计算值：9.23Ω，进行CDEGS仿真并获取结果。

接地引下线接引方式：采用预压钳将石墨基线缆接地体端部进行预压；将柔性石墨接地体插入连接线鼻子4内，插入深度不小于100mm，然后采用环压设备时行环压，环压后金具被环压部分的外径不大于25mm。

通过本次技术方案，石墨基柔性接地装置可以达到替代传统金属材料接地装置的作用，而且石墨基柔性接地装置相比金属材料接地装置具有耐腐性、抗寒性、易施工、防偷盗、运行更稳定等优势，更适合在高寒、盐碱地区的运营铁路电力系统中应用。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种石墨基柔性接地结构，其特征在于，包括石墨基线缆（1），石墨基线缆（1）顶端设置过渡线夹（3），通过所述过渡线夹（3）与设置在悬瓶下方的横担固定连接，石墨基线缆（1）中部固定在其所安装位置电力系统现有的固定结构上，石墨基线缆（1）底部埋置在地表开设的沟槽中，石墨基线缆（1）两端连接线鼻子（4）。

2.根据权利要求1所述的石墨基柔性接地结构，其特征在于，所述石墨基线缆（1）埋设的沟槽的截面为倒置的梯形，其深度为500mm，底部宽度为300mm，顶部宽度为500mm。

3.根据权利要求2所述的石墨基柔性接地结构，其特征在于，所述石墨基线缆（1）中部设置线缆连接器（5），线缆连接器（5）用于连接两根所述石墨基线缆（1）；

所述线缆连接器（5）下部为“U”形的主体（51），主体（51）上部两外侧面对称设置凸台，凸台上预留螺纹孔，主体（51）上部设置压紧机构（52），压紧机构（52）包括位于底部的压紧板（54），压紧板（54）上方通过立杆固定连接顶板（55），顶板（55）两侧与所述凸台对应设置翼板，翼板上设置可转动的螺栓（53），螺栓（53）与所述凸台螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的石墨基柔性接地结构，其特征在于，所述压紧板（54）下侧面分布齿牙状凸起。

5.根据权利要求3所述的石墨基柔性接地结构，其特征在于，两个所述螺栓（53）位于所述顶板（55）上侧的部分均固定设置从动轮（56），所述顶板（55）中部设置主动轮（57）,主动轮（57）两侧分别与两个所述从动轮（56）啮合，主动轮（57）上侧连接旋钮（58）。

6.根据权利要求1所述的石墨基柔性接地结构，其特征在于，本接地结构应用在高寒或盐碱地区。