RU2288529C1 - Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines - Google Patents

Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines Download PDF

Info

Publication number
RU2288529C1
RU2288529C1 RU2005111437/09A RU2005111437A RU2288529C1 RU 2288529 C1 RU2288529 C1 RU 2288529C1 RU 2005111437/09 A RU2005111437/09 A RU 2005111437/09A RU 2005111437 A RU2005111437 A RU 2005111437A RU 2288529 C1 RU2288529 C1 RU 2288529C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ground electrode
grounding connection
grounding
ground
transmission lines
Prior art date
Application number
RU2005111437/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005111437A (en
Inventor
Дмитрий Александрович Ирха (RU)
Дмитрий Александрович Ирха
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет
Priority to RU2005111437/09A priority Critical patent/RU2288529C1/en
Publication of RU2005111437A publication Critical patent/RU2005111437A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2288529C1 publication Critical patent/RU2288529C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering; erection of transmission lines and grounding of their supporting structures.
SUBSTANCE: proposed grounding connection whose ground electrode is made in the form of cylindrical helical spiral with its diameter equal to that of supporting structure foundation pit is specially designed to reduce labor consumption for mounting and wiring grounding connection as well as to minimize earth excavation and welding operations and to enhance performance characteristics; ground electrode is installed in foundation pit together with supporting structure. Ground electrode turns are distributed throughout foundation pit depth in inverse proportion to resistivity of soil layers in pit and not uniformly. Turns are held in ground electrode by means of locks. Ground electrode is integrated with reinforced-concrete supporting structure hardware by welding in common grounding connection. Such arrangement affords standard resistance of grounding connection without additional earth excavation work and use of progressive operations in erection of power transmission lines.
EFFECT: reduced labor consumption for grounding connection installation, earth excavation, and welding operations; enhanced performance characteristics.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к строительству линий электропередачи, заземлению опор, металлических конструкций, молниеприемников.The invention relates to the electric power industry, in particular to the construction of power lines, grounding poles, metal structures, lightning rods.

Известны заземляющие устройства, предназначенные для заземления опор воздушных линий электропередачи и других элементов электроустановок, размещаемых на небольших площадях. Наибольшее распространение получили заземляющие устройства, выполненные из горизонтальных или вертикальных электродов, или в различных комбинациях из вертикальных и горизонтальных электродов, объединенных в единую конструкцию (например: по типовому проект серия 3.407-83 «Заземляющие устройства опор ВЛ 0,4; 6-10; 20 и 35 кВ», М.: Сельэнергопроект, 1971).Known grounding devices for grounding the supports of overhead power lines and other elements of electrical installations located in small areas. The most widespread are grounding devices made of horizontal or vertical electrodes, or in various combinations of vertical and horizontal electrodes, combined into a single structure (for example: according to a typical project series 3.407-83 “Grounding devices of VL 0.4 supports; 6-10; 20 and 35 kV ”, Moscow: Selenergoproekt, 1971).

Недостатком таких заземляющих устройств является большая трудоемкость их монтажа, включающая земляные и сварочные работы. Типовые конструкции занимают значительные площади земли.The disadvantage of such grounding devices is the high complexity of their installation, including excavation and welding. Typical structures occupy large areas of land.

Известно заземляющее устройство, по а.с. SU №1791882, МКИ Н 01 R 4/66, Бюл. №4 от 30.01.93, содержащее горизонтальный электрод, расположенный в траншее и выполненный в плане в виде симметричной ломаной линии, состоящей из прямых отрезков, расположенных под прямым углом друг к другу.Known grounding device, as SU No. 1791882, MKI H 01 R 4/66, Bull. No. 4 dated 01/30/93, containing a horizontal electrode located in the trench and made in plan in the form of a symmetrical broken line consisting of straight segments located at right angles to each other.

Недостатком устройства является то, что оно незначительно сокращает объем земляных работ и не способствует выравниванию потенциала у опоры.The disadvantage of this device is that it slightly reduces the amount of earthwork and does not contribute to equalizing the potential at the support.

Известно заземляющее устройство по а.с. SU №1363352, МКИ 01 R 4/66, Бюл. №48 от 30.12.87 (принято за прототип), содержащее кольцевой электрод, заглубленный в грунт, и соединенный с ним электрический вертикальный электрод.Known grounding device for A.S. SU No. 1363352, MKI 01 R 4/66, Bull. No. 48 dated 12.30.87 (adopted as a prototype), containing an annular electrode buried in the ground, and an electric vertical electrode connected to it.

Недостатком заземляющего устройства является то, что оно предполагает выполнение вокруг опоры кольцевой траншеи для укладки кольцевого электрода, причем рекомендуемая глубина траншеи, равная отношению ее глубины к радиусу электрода как 0,25 к 0,30, не учитывает неоднородность удельного сопротивления грунта по глубине.The disadvantage of the grounding device is that it involves the execution of an annular trench around the support for laying the ring electrode, and the recommended depth of the trench, equal to the ratio of its depth to the radius of the electrode as 0.25 to 0.30, does not take into account the heterogeneity of the soil resistivity in depth.

Техническим решением задачи является снижение трудоемкости работ, при монтаже заземляющих устройств, уменьшение объемов земляных и сварочных работ, снижение сопротивления заземляющих устройств и напряжения прикосновения к опоре в случаях протекания по ней токов замыкания на землю или разрядов молнии.The technical solution to the problem is to reduce the complexity of work during the installation of grounding devices, reduce the volume of earthwork and welding, reduce the resistance of grounding devices and touch voltage to the support in cases of leakage currents to the ground or lightning discharges.

Указанная задача решается тем, что в заземляющем устройстве для опор воздушных линий электропередачи содержащем кольцевой заземлитель, заглубленный в грунт, и соединенный с ним вертикальный электрод, заземлитель имеет форму цилиндрической винтовой спирали с изменяющимся по глубине количеством витков обратно пропорционально удельному сопротивлению слоев грунта в котловане, и с диаметром витков, равным диаметру котлована, пробуренного в грунте для установки опоры воздушной линии электропередачи, при этом заземлитель снабжен фиксаторами, регулирующими величину шага между витками и фиксирующими их положение при засыпке котлована землей.This problem is solved by the fact that in the grounding device for overhead power transmission towers containing an annular ground electrode, buried in the ground, and a vertical electrode connected to it, the ground electrode is in the form of a cylindrical spiral spiral with a varying number of turns in depth, inversely proportional to the resistivity of the soil layers in the pit, and with a diameter of turns equal to the diameter of the pit drilled in the ground to install the support of the overhead power line, while the ground electrode is equipped with a latch E regulating the magnitude of the step between the windings and their locking position when backfilling the excavation ground.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано заземляющее устройство для опор воздушных линий электропередач - общий вид, а на фиг.2 - вид по разрезу А-А.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the grounding device for the support of overhead power lines - a General view, and figure 2 is a view along section aa.

Устройство для заземления опоры 1 воздушной линии электропередачи состоит из заземлителя 2, соединенного с вертикальным электродом 3 и размещаемого в котловане 4. Заземлитель 2 снабжен фиксаторами 5, регулирующими величину шага 6 между отдельными витками и фиксирующими их положение при засыпке котлована 4 землей.A device for grounding the support 1 of an overhead power transmission line consists of an earthing switch 2 connected to a vertical electrode 3 and placed in the pit 4. The earthing switch 2 is equipped with clamps 5 that regulate the step 6 between the individual turns and fixing their position when filling the pit 4 with earth.

Металлическая арматура 7 опоры 1 с помощью электрода 3 сварного соединения 8 соединяется с заземлителем 2.The metal reinforcement 7 of the support 1 using the electrode 3 of the welded joint 8 is connected to the ground electrode 2.

Заземляющее устройство монтируется и работает следующим образом.The grounding device is mounted and operates as follows.

На трассе строящейся линии электропередачи, в точке размещения опоры 1, с помощью бурильно-кранового механизма бурят котлован 4, диаметр которого значительно больше диаметра опоры 1. Заземлитель 2, выполненный в заводских условиях из круглой стали, диаметром не менее 10 мм, и доставленный на объект, растягивается в форме цилиндрической винтовой спирали, длиной на глубину котлована 4. Между образовавшимися витками заземлителя 2 устанавливается величина шага 6 таким образом, чтобы количество витков, приходящихся на каждый слой земли, было обратно пропорционально удельному сопротивлению этого слоя, т.е. чем меньше удельное электрическое сопротивление слоя земли, тем больше колец заземлителя должно в нем располагаться и меньше шаг 6 между витками. Этим достигается оптимальное стекание тока в землю, обеспечивающее наименьшее сопротивление всего заземляющего устройства.On the track of the power transmission line under construction, at the point of placement of the support 1, using a drilling and crane mechanism, a pit 4 is drilled, the diameter of which is much larger than the diameter of the support 1. Earthing switch 2, made in factory conditions from round steel, with a diameter of at least 10 mm, and delivered to the object is stretched in the form of a cylindrical spiral, lengthwise the depth of the pit 4. Between the formed turns of the ground electrode 2, the value of step 6 is set so that the number of turns falling on each layer of the earth is reversed but in proportion to the resistivity of this layer, i.e. the lower the electrical resistivity of the earth layer, the more rings of the ground electrode should be located in it and the smaller is the step 6 between the turns. This ensures that the current flows to the ground optimally, providing the least resistance to the entire grounding device.

Положение витков заземлителя в устройстве закрепляется с помощью фиксаторов 5, выполненных из перфорированной полосы с отгибающимися полками. Собранное заземляющее устройство опускается в котлован 4. По оси заземляющего устройства устанавливается опора 1 с электродом 3, который соединен с арматурой 3 железобетонной опоры 1. Электрод 3 с помощью сварочного соединения 8 присоединяется к заземлителю 2 и образует общую, электрически связанную, конструкцию заземляющего устройства. Установленные в котлован 4 опора 1 и заземлитель 2 засыпаются землей, фиксаторы 5 при засыпке удерживают от смещения витки заземлителя 2, сохраняя шаги 6, заданные проектом.The position of the grounding coils in the device is fixed with the help of clips 5 made of perforated strip with folding shelves. The assembled grounding device is lowered into the pit 4. On the axis of the grounding device, a support 1 with an electrode 3 is installed, which is connected to the reinforcement 3 of the reinforced concrete support 1. The electrode 3 is connected to the ground electrode 2 using a welding connection 8 and forms a general, electrically connected, design of the grounding device. The support 1 and ground electrode 2 installed in the pit 4 are filled with earth, the clamps 5 during filling keep the coils of the ground electrode 2 from offset, keeping the steps 6 set by the project.

Известно, что сопротивление растеканию тока заземлителя в виде витка из круглой стали, при средней глубине его расположения в грунте равной или больше радиуса кольца, определяется по формуле (1):It is known that the resistance to spreading of the current of the ground electrode in the form of a round of round steel, with an average depth of its location in the ground equal to or greater than the radius of the ring, is determined by the formula (1):

Figure 00000002
Figure 00000002

где R - сопротивление заземлителя растеканию тока, Ом;where R is the resistance of the ground electrode to current spreading, Ohm;

D - диаметр одиночного витка заземлителя, м;D is the diameter of a single turn of the ground electrode system, m;

d - диаметр стали из которой изготовлен заземлитель, м;d is the diameter of the steel of which the ground electrode is made, m;

h - средняя глубина заложения витка, равная расстоянию от поверхности земли до витка, м;h is the average depth of the coil, equal to the distance from the surface of the earth to the coil, m;

ρ - удельное сопротивление земли, Ом·м.ρ - resistivity of the earth, Ohm · m.

Анализ формулы (1) показывает, что сопротивление заземлителя R изменяется обратно пропорционально диаметру кольца D и глубине его заложения h. Кроме этого следует учитывать, что растекание тока с заземлителя происходит неравномерно, в значительно большей степени ток стекает с конца заземлителя. Это учитывается в формуле (1) тем, что диаметр кольца и глубина заложения дополнительно входят в формулу под знаком логарифма. Сопротивление заземляющего устройства прямо пропорционально ρ и в свою очередь изменяется с глубиной h по закону изменения ρ. Если ρ уменьшается, то пропорционально увеличивается доля электрического тока, стекающего с части заземлителя, расположенной в слое, с меньшим удельным сопротивлением.An analysis of formula (1) shows that the resistance of the ground electrode R varies inversely with the diameter of the ring D and its depth h. In addition, it should be borne in mind that the current spreading from the ground electrode occurs unevenly, to a much greater extent, the current flows from the end of the ground electrode. This is taken into account in formula (1) in that the diameter of the ring and the depth of laying are additionally included in the formula under the logarithm sign. The resistance of the grounding device is directly proportional to ρ and, in turn, varies with depth h according to the law of variation of ρ. If ρ decreases, then the proportion of the electric current flowing down from the part of the ground electrode located in the layer with a lower resistivity increases proportionally.

Таким образом, если заземляющее устройство выполнить из заземлителей с несколькими кольцевыми витками, равными диаметру котлована для опоры линии электропередачи, и соединить их между собой в форме цилиндрической винтовой спирали так, чтобы большая их часть размещалась в нижнем слое земли с наименьшим удельным сопротивлением, то этим будет достигнуто снижение общего сопротивления заземляющего устройства и улучшено распределение потенциала на поверхности земли.Thus, if the grounding device is made of grounding conductors with several ring turns equal to the diameter of the pit for supporting the power line, and connect them together in the form of a cylindrical helical spiral so that most of them are located in the lower layer of the earth with the lowest resistivity, then a decrease in the overall resistance of the grounding device will be achieved and the distribution of potential on the earth's surface will be improved.

Такая конструкция позволяет обеспечить нормативную величину сопротивления заземляющего устройства опоры без выполнения трудоемких земляных работ, организовывать поточную технологию строительства линии с меньшим количеством строительных механизмов и с меньшими трудозатратами, улучшить технико-экономические показатели заземляющего устройства. Особенно эффективно предлагаемое заземляющее устройство в тех случаях, где опоры устанавливаются в грунт с высокой коррозионной активностью к бетону и арматуре, когда подземную часть опоры защищают изолирующим покрытием.This design allows us to provide the standard value of the resistance of the grounding device of the support without performing labor-intensive excavation work, to organize in-line technology for the construction of the line with fewer construction mechanisms and less labor costs, to improve the technical and economic performance of the grounding device. Especially effective is the proposed grounding device in those cases where the supports are installed in the soil with high corrosivity to concrete and reinforcement, when the underground part of the support is protected by an insulating coating.

Claims (1)

Заземляющее устройство для опор воздушных линий электропередачи, содержащее кольцевой заземлитель, заглубленный в грунт, и соединенный с ним вертикальный электрод, отличающееся тем, что заземлитель имеет форму цилиндрической винтовой спирали с изменяющимся по глубине количеством витков обратно пропорционально удельному сопротивлению слоев грунта в котловане, и с диаметром витков, равным диаметру котлована пробуренного в грунте для установки опоры воздушной линии электропередачи, при этом заземлитель снабжен фиксаторами регулирующими величину шага между витками и фиксирующими их положение при засыпке котлована землей.A grounding device for overhead power transmission towers, comprising an annular ground electrode system buried in the ground and a vertical electrode connected to it, characterized in that the ground electrode has the shape of a cylindrical helical spiral with a varying number of turns in depth, inversely proportional to the resistivity of the soil layers in the pit, and the diameter of the turns equal to the diameter of the pit drilled in the ground to install the support of the overhead power line, while the ground electrode is equipped with clamps regulating E step size between the coils and their locking position when backfilling the excavation ground.
RU2005111437/09A 2005-04-18 2005-04-18 Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines RU2288529C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111437/09A RU2288529C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111437/09A RU2288529C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005111437A RU2005111437A (en) 2006-10-27
RU2288529C1 true RU2288529C1 (en) 2006-11-27

Family

ID=37438252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005111437/09A RU2288529C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2288529C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU171230U1 (en) * 2017-02-08 2017-05-25 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мзва" (Ооо "Мзва") DEVICE FOR TEMPORARY EARTHING OF THE ISOLATED ELECTRIC TRANSMISSION AIR LINES 6-35 KV
RU2631859C1 (en) * 2016-05-12 2017-09-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мзва" (Ооо "Мзва" EARTHING DEVICE FOR ISOLATED AERIAL POWER LINES WITH VOLTAGE OF UP TO 3 kV
RU2636657C1 (en) * 2016-10-26 2017-11-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мзва" (Ооо "Мзва") GROUNDING DEVICE FOR OVERHEAD ELECTRIC LINES WITH ISOLATED WIRES UP TO 1 kV
RU177748U1 (en) * 2017-11-01 2018-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "НИЛЕД" Re-earthing
RU186625U1 (en) * 2018-10-15 2019-01-28 Общество с ограниченной ответственностью "НИЛЕД" Re-earthing

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631859C1 (en) * 2016-05-12 2017-09-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мзва" (Ооо "Мзва" EARTHING DEVICE FOR ISOLATED AERIAL POWER LINES WITH VOLTAGE OF UP TO 3 kV
RU2636657C1 (en) * 2016-10-26 2017-11-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мзва" (Ооо "Мзва") GROUNDING DEVICE FOR OVERHEAD ELECTRIC LINES WITH ISOLATED WIRES UP TO 1 kV
RU171230U1 (en) * 2017-02-08 2017-05-25 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мзва" (Ооо "Мзва") DEVICE FOR TEMPORARY EARTHING OF THE ISOLATED ELECTRIC TRANSMISSION AIR LINES 6-35 KV
RU177748U1 (en) * 2017-11-01 2018-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "НИЛЕД" Re-earthing
RU186625U1 (en) * 2018-10-15 2019-01-28 Общество с ограниченной ответственностью "НИЛЕД" Re-earthing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005111437A (en) 2006-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2288529C1 (en) Grounding connection for supporting structures of overhead power transmission lines
CN201498612U (en) Earthing device for reducing earth resistance of power transmission line by utilizing tower foundation
CN103457044A (en) Grounding device of 10kV power distribution network overhead line tower pole and laying method of grounding device
RU2695101C1 (en) Method of making anode grounding
KR101477460B1 (en) Grounding apparatus
RU2521927C1 (en) Anodic earthing method
CN109103621B (en) Extra-high voltage direct current transmission deep well grounding electrode
KR101084483B1 (en) Mesh earth structure
KR200422395Y1 (en) Carbon grounding rod
RU2489782C1 (en) Earthing device for levelling electric potential at entrances on territory of electric plants
RU106806U1 (en) SPARKLESS EARTH (OPTIONS)
JP2003217702A (en) Ground body and its execution method
CN205534742U (en) Fuel transportation pipeline and fuel transportation system
RU2733882C1 (en) Prefabricated grounding and lightning protection system and method of its installation
RU2738716C1 (en) Method for bottom-hole anode earthing
CN2796160Y (en) Overvoltage protective earthing device for insulation conductor deep leading into earth
KR100433753B1 (en) Steel Piple Pole With Insulator to Lay under the Ground
RU2751713C9 (en) Method to provide anode protection
CN1855634A (en) Overvoltage protecting ground device with insulative wire leading underground deeply
RU2462802C1 (en) Sparkless earthing device (versions)
CN206134958U (en) Stake of pre -buried formula ground connection
US20240195088A1 (en) Grounding system for towers of overhead power lines
KR200253293Y1 (en) Copper Pipe with Holes for Grounding
JP4919793B2 (en) Grounding device, grounding equipment, and method of manufacturing grounding device
CN213989252U (en) Lightning protection grounding structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070419