一种输电线路杆塔加强型接地散流装置

摘要

本发明公开了一种输电线路杆塔加强型接地散流装置。主要包括针刺接地极、空腹柱体、注水管。本发明具有结构简易，施工方便，工程费用低，散流特性好，接地电阻小，耐腐蚀，对环境无污染等特点，本发明接地装置可广泛用于降低接地电阻，特别适合于干旱地区、岩石地区、高土壤电阻率地区以及雷暴活动强烈地区。

说明书

技术领域

本发明属于电气接地装置技术领域，具体涉及一种输电线路杆塔加强型接 地散流装置。

背景技术

对于降低线路杆塔的接地电阻，在工程中常常采用的措施主要有增大地网 面积、增大接地体的尺寸、增加接地体的埋深、引外接地、利用自然接地体、 换土、采用降阻剂等。这些降阻措施都有其相对的应用条件，针对不同的地区， 不同的土壤条件采用不同的方法才能有效的降低接地电阻。但是，在实施过程 中，往往会遇到施工难度较大，工程费用较高，场地条件限制，环境污染等问 题。而且由于输电线路杆塔占地面积较小，特别在高土壤电阻率地区，杆塔的 接地电阻常常无法达到规程所要求的水平，很难取得满意的降阻效果。当前， 我国正致力于智能电网建设，这也对电力系统输电线路的安全性和可靠性提出 了更高要求。总而言之，电力系统的发展，对接地技术提出了越来越高的要求， 仅靠传统的接地装置与接地技术，很难满足要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有输电线路杆塔降阻措施的不足之处，提出一种输 电线路杆塔加强型接地散流装置，具有结构简易，施工方便，工程费用低，散 流特性好，接地电阻小，耐腐蚀，对环境无污染等特点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种输电线路杆塔加强型接地散流装置，主要包括针刺接地极、空腹柱体、 注水管。

所述针刺接地极由1根水平接地极和2~10根针刺导体构成。所述水平接 地极和针刺导体为市购的直径均为10~20mm的镀锌圆钢，具有一定的强度和 耐腐蚀性，能耐土壤中的腐蚀及抗外力振动。所述水平接地极长度为 1000~2000mm，用于入地电流引导入土壤中。每根所述针刺导体的长度为 100~200mm，用于将冲击电流分散入土壤中。每根所述针刺导体的中心处按每 相邻两根的间距为100~200mm焊接在所述水平接地极的中部，并且每根所述 针刺导体均与所述水平接地极垂直。所述针刺导体的具体根数根据所要求达到 的冲击接地阻抗值确定。

所述注水管为直径为15mm，长度约为300mm的钢管，焊接于所述空腹柱 体的上半圆柱壳上，主要作用是通过注水管向所述空腹柱体注入水分。

所述空腹柱体的主要作用是保持粘土层及周围土壤的湿润，水解产生的导 电离子将增加土壤的导电性能，使土壤电阻率得到大大的改善。所述空腹柱体 由上、下两部分长为500mm，宽为350mm的圆柱壳状钢板构成，两部分圆柱 壳采用螺纹连接法兰连接，用于固定上下两部分圆柱壳，组装后的空腹柱体外 观呈上下底面均为弧面的圆柱。所述上部分圆柱壳外壳与所述注水管焊接连成 整体，直径为15mm的注水孔位于距所述上部分圆柱壳的一侧长为60mm，宽 为175mm的位置处，在所述上部分圆柱壳的另一侧分布有直径为5mm的10 个渗水孔，分布成两排，两排之间的间距为60mm，靠边上一排与边缘的间距 为50mm。在所述上部分圆柱壳外壳四周均匀分布直径为10mm的螺栓孔，用 于固定上下两部分圆柱壳。所述下半部分圆柱壳与宽为30mm的接地扁钢焊接 连成整体，和接地扁钢相对的另一端均匀分布有直径为5mm的10个渗水孔， 分布成两排，每排的间距为60mm，靠边上一排与边缘的间距为50mm。在所 述下部分圆柱壳外壳四周均匀分布直径为10mm的螺栓孔，用于固定上下两部 分圆柱壳。

所述针刺接地极用螺栓固定于所述空腹柱体的上半部分圆柱壳的四个角 处，将所述空腹柱体内填充1/3容量的粘土，然后将所述空腹柱体整个放入坑 中，回填粘土并浇水夯实后，再将所述空腹柱体内灌满水，并与所述接地扁钢 焊接好。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.本装置所占的土地面积较小，需要开挖的接地坑也比较小，工程安装的 工作量小。

2.本装置接所述空腹柱体内的水随着接地体的小孔缓慢地浸入大地，一方 面降低接触电阻，另一方面保持粘土层及周围土壤的湿润，水解产生的导电离 子将增加土壤的导电性能，使土壤电阻率得到大大的改善。更有利的是所述空 腹柱体可以通过一个注水管道，随时保持球内水容量的稳定，也使这种降阻效 果得于长期存在。

3.本装置不需添加化学降阻剂，对环境无污染。

4.该装置主体采用经热镀锌处理的优质钢板焊接制成，抗腐蚀能力强，并 且由于回填土的密实性随时间而增强，因此接地电阻将随时间的增长而显著下 降，故本发明装置使用寿命长。

5.冲击电流沿接地导体向土壤中散流过程中，在注入点和接地极末端散流 值较大，存在“端部效应”。本发明通过在引流导体上焊接多个分流导体，抑 制了导体的“端部效应”，充分使用了导体的中部散流能力，使得散流更加均 匀，降低了接地电阻。

本发明接地装置可广泛用于降低接地电阻，特别适合于干旱地区、岩石地 区、高土壤电阻率地区以及雷暴活动强烈地区。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图。

图2为本发明装置中所述针刺接地极的结构示意图；

图3为本发明装置中所述空腹柱体上部分圆柱壳结构示意图；

图4为本发明装置中所述空腹柱体下部分圆柱壳结构示意图；

图5为本发明装置中所述空腹柱体装设了注水管的上部分圆柱壳立体效 果图。

图6为本发明装置中所述空腹柱体装设了注水管的下部分圆柱壳立体效 果图。

图中：针刺接地极1，空腹柱体2，注水管3，水平接地极4，针刺导体5， 渗水孔6，螺栓孔7，注水孔8，接地扁钢9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明一种输电线路杆塔加强型接地散流装置的结构如图1～图4所示， 主要包括针刺接地极1、空腹柱体2、注水管3。

所述针刺接地极1由1根水平接地极4和2~10根针刺导体5构成。所述 水平接地极4和针刺导体5为市购的直径均为10~20mm的镀锌圆钢，具有一 定的强度和耐腐蚀性，能耐土壤中的腐蚀及抗外力振动。所述水平接地极4 长度为1000~2000mm，用于入地电流引导入土壤中。每根所述针刺导体5的 长度为100~200mm，用于将冲击电流分散入土壤中。每根所述针刺导体5的 中心处按每相邻两根的间距为100~200mm焊接在所述水平接地极4的中部， 并且每根所述针刺导体5均与所述水平接地极4垂直。所述针刺导体5的具体 根数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

所述注水管3为直径为15mm，长度约为300mm的钢管，焊接于所述空腹 柱体（2）的上半圆柱壳上，主要作用是通过注水管向所述空腹柱体注入水分。

所述空腹柱体的主要作用是保持粘土层及周围土壤的湿润，水解产生的导 电离子将增加土壤的导电性能，使土壤电阻率得到大大的改善。所述空腹柱体 2由上、下两部分长为500mm，宽为350mm的圆柱壳状钢板构成，两部分圆 柱壳采用螺纹连接法兰连接，用于固定上下两部分圆柱壳，组装后的空腹柱体 外观呈上下底面均为弧面的圆柱。所述上部分圆柱壳外壳与所述注水管3焊接 连成整体，直径为15mm的注水孔8位于距所述上部分圆柱壳的一侧长为 60mm，宽为175mm的位置处，在所述上部分圆柱壳的另一侧分布有直径为 5mm的10个渗水孔6，分布成两排，两排之间的间距为60mm，靠边上一排 与边缘的间距为50mm。在所述上部分圆柱壳外壳四周均匀分布直径为10mm 的螺栓孔7，用于固定上下两部分圆柱壳。所述下半部分圆柱壳与宽为30mm 的接地扁钢9焊接连成整体，和接地扁钢9相对的另一端均匀分布有直径为 5mm的10个渗水孔6，分布成两排，每排的间距为60mm，靠边上一排与边 缘的间距为50mm。在所述下部分圆柱壳外壳四周均匀分布直径为10mm的螺 栓孔7，用于固定上下两部分圆柱壳。

所述针刺接地极1用螺栓固定于所述空腹柱体2的上半部分圆柱壳的四个 角处，将所述空腹柱体2内填充1/3容量的粘土，然后将所述空腹柱体2整个 放入坑中，回填粘土并浇水夯实后，再将所述空腹柱体2内灌满水，并与所述 接地扁钢9焊接好。

实施例1

如图1～图4所示，一种输电线路杆塔加强型接地散流装置，主要包括针 刺接地极1、空腹柱体2、注水管3。所述空腹柱体2的主要作用是保持粘土 层及周围土壤的湿润，水解产生的导电离子将增加土壤的导电性能，使土壤电 阻率得到大大的改善。所述注水管3为直径为15mm，长度约为300mm的钢 管，焊接于所述空腹柱体的上半圆柱壳，主要作用是通过注水管向所述空腹柱 体注入水分。所述针刺接地极1用螺栓固定于所述空腹柱体2的上半部分圆柱 壳的四个角处，用于将电流分散流入土壤中。

所述针刺接地极1由1根水平接地极4和2~10根针刺导体5构成。所述 水平接地极4和针刺导体5为市购的直径均为10~20mm的镀锌圆钢，具有一 定的强度和耐腐蚀性，能耐土壤中的腐蚀及抗外力振动。所述水平接地极4 长度为1000mm，用于入地电流引导入土壤中。每根所述针刺导体5的长度为 100mm，用于将冲击电流分散入土壤中。每根所述针刺导体5的中心处按每相 邻两根的间距为100mm焊接在所述水平接地极4的中部，并且每根所述针刺 导体5均与所述水平接地极4垂直。所述针刺导体5的具体根数根据所要求达 到的冲击接地阻抗值确定。

所述空腹柱体2由上、下两部分长为500mm，宽为350mm的圆柱壳状钢 板构成，两部分圆柱壳采用螺纹连接法兰连接，用于固定上下两部分圆柱壳， 组装后的空腹柱体外观呈上下底面均为弧面的圆柱。所述上部分圆柱壳外壳与 所述注水管3焊接连成整体，直径为15mm的注水孔8位于距所述上部分圆柱 壳的一侧长为60mm，宽为175mm的位置处，在所述上部分圆柱壳的另一侧 分布有直径为5mm的10个渗水孔6，分布成两排，两排之间的间距为60mm， 靠边上一排与边缘的间距为50mm。在所述上部分圆柱壳外壳四周均匀分布直 径为10mm的螺栓孔7，用于固定上下两部分圆柱壳。所述下半部分圆柱壳与 宽为30mm的接地扁钢9焊接连成整体，和接地扁钢9相对的另一端均匀分布 有直径为5mm的10个渗水孔6，分布成两排，每排的间距为60mm，靠边上 一排与边缘的间距为50mm。在所述下部分圆柱壳外壳四周均匀分布直径为 10mm的螺栓孔7，用于固定上下两部分圆柱壳。将所述空腹柱体2内填充1/3 容量的粘土，然后将其整个放入坑中，回填粘土并浇水夯实后，再将所述空腹 柱体2内灌满水，并与所述接地扁钢9焊接好。

实施例2

一种输电线路杆塔加强型接地散流装置，同实施例1，其中：所述水平接 地极4长度为2000mm，每根所述针刺导体5的长度为200mm，每根所述针 刺导体5的中心处按每相邻两根的间距为200mm焊接在所述水平接地极4的 中部。

实施例3

一种输电线路杆塔加强型接地散流装置，同实施例1，其中：所述水平接 地极4长度为1500mm，每根所述针刺导体5的长度为150mm，每根所述针 刺导体5的中心处按每相邻两根的间距为150mm焊接在所述水平接地极4的 中部。