一種基于立體均壓環的桿塔接地裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于立體均壓環的桿塔接地裝置，采用立體均壓環配合降阻劑構成混合接地裝置，包括陣列排布的四個桿塔基礎部，在各個桿塔基礎部周圍，設置由接地導體連接組成的閉合環狀接地裝置，構成立體均壓圓柱體，立體均壓圓柱體套在對應的桿塔基礎部外圍，并在立體均壓圓柱體上表面和下底面的截面上鋪設降阻材料層。本實用新型用于高壓輸電接地領域，適用于接地區域受限的場合，可實現在較小占用面積的情況下有效降低桿塔接地電阻，同時提高桿塔周圍的安全性能。
【專利說明】
一種基于立體均壓環的桿塔接地裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及到高壓輸電接地領域，特別涉及高壓輸電線路桿塔接地設計技術 領域。
【背景技術】
[0002] 隨著輸電線路電壓等級的提高，輸送容量的增大，輸電線路的故障短路電流也將 增大。同時由于土地資源的限制，有些輸電線路不可避免地要穿越城鎮、工廠、農田，甚至居 民區等人口活動密集的場所。高壓輸電線路鐵塔的接地裝置一般采用水平放射式人工接地 極進行降阻設計，然而對于上述地區，要完成水平接地極的敷設必須付出很大的財力物力， 征地成本高，土地開挖局限性大，這些都是采用水平放射接地極降低桿塔接地電阻的局限。 由于空間的局限性，很多時候該類場所的接地裝置不能按照常規的降阻措施進行設計和改 造，其接地電阻通常無法滿足規程要求，一旦線路發生雷擊或工頻短路時，強大的雷電流或 工頻短路電流經接地裝置流入大地時，由于接地電阻超標，勢必會造成桿塔接地裝置地電 位升高，形成危險的跨步電壓和接觸電壓，嚴重威脅附近人員的生命安全，因此，對該類地 區線路的桿塔接地裝置進行優化設計具有重要的現實意義 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的在于克服現有技術中由于接地電阻超標，造成桿塔接地裝置地 電位升高，形成危險的跨步電壓和接觸電壓，威脅工作人員安全的技術問題，提供一種利用 立體均壓環接地裝置對重點防護區域桿塔的接地裝置進行優化、可在較小占地面積條件下 有效降低桿塔接地電阻、同時大大增加了桿塔周圍等勢面面積、起到很好的均壓作用、減小 附近人員承受跨步電壓和接觸電壓的概率的基于立體均壓環的桿塔接地裝置。
[0004] 為實現上述目的，本實用新型采用以下的技術方案：一種基于立體均壓環的桿塔 接地裝置，采用立體均壓環配合降阻劑構成混合接地裝置，包括陣列排布的四個桿塔基礎 部，在各個桿塔基礎部周圍，設置由接地導體連接組成的閉合環狀接地裝置，構成立體均壓 圓柱體，立體均壓圓柱體套在對應的桿塔基礎部外圍，并在立體均壓圓柱體上表面和下底 面的截面上鋪設降阻材料層。
[0005] 本實用新型的特點在于對于空間局限的場合，可在較小占地面積條件下有效降低 桿塔接地電阻，對比常規的水平放射接地設計，要達到相同的接地降阻效果，在采用相同材 料圓鋼及相同埋深的情況下，均壓環型接地裝置所耗占地面積僅為水平放射接地裝置的 65%左右，達到提高了空間局限場合的接地效果。
[0006] 立體均壓圓柱體由鍍鋅圓鋼構成，分為頂部圓環、底部圓環和連接頂部圓環、底部 圓環的垂直連接體，頂部圓環與底部圓環由四根垂直連接體相連，形成閉合環狀接地裝置。 鍍鋅圓鋼做成立體圓柱狀，圍繞在各個桿塔基礎周圍，其埋深、圓環半徑、高度可視具體情 況而定。
[0007] 本實用新型的特點在于在接地導體周圍鋪設相應截面的降阻劑，降低整體接地電 阻的同時，對接地體表面形成保護，防止發生腐蝕。在接地裝置采用降阻材料后，可以有效 的增加接地體的導體半徑，在選用接地降阻材料與接地體之間接觸電阻較小的情況下，有 效降低整體裝置的接地電阻，提高輸電線路的防雷性能，同時提高接地體的耐腐蝕性能。
[0008] 本實用新型的特點在于由接地導體連接構成的閉合環狀接地裝置，可有效增大塔 基周圍附近地面的等勢面面積，使該區域內電位差變化減小，有效增大接地電極的有效區 域，降低接地桿塔周圍的跨步電壓及接觸電壓，提高輸電線路桿塔安全性。
[0009] 本實用新型與現有技術相比，具有如下優點:本實用新型用于高壓輸電接地領域， 適用于接地區域受限的場合，可實現在較小占用面積的情況下有效降低桿塔接地電阻，同 時提高桿塔周圍的安全性能。
【附圖說明】
[0010] 圖1所示為基于立體均壓環的桿塔接地裝置；
[0011] 圖2所示為桿塔接地裝置俯視圖；
[0012] 附圖標記說明：1-桿塔基礎部，2-立體均壓環，3-降阻材料層。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的內容做進一步詳細說明。
[0014] 實施例：
[0015] 請參閱圖1和圖2所示，一種基于立體均壓環的桿塔接地裝置，包括陣列排布的四 個桿塔基礎部1，在各個桿塔基礎部1周圍，設置由接地導體連接組成的閉合環狀接地裝置， 構成立體均壓圓柱體2,立體均壓圓柱體2套在對應的桿塔基礎部1外圍，并在立體均壓圓柱 體2上表面和下底面的截面上鋪設降阻材料層3。
[0016] 在本實施例中，立體均壓圓柱體2由鍍鋅圓鋼構成，分為頂部圓環、底部圓環和連 接頂部圓環、底部圓環的垂直連接體，頂部圓環與底部圓環由四根垂直連接體相連，形成閉 合環狀接地裝置。
[0017] 對立體均壓環裝置的降阻效果進行推導說明：假設裝置周圍土壤電阻率P、均壓環 結構半徑r、接地裝置高度L、接地體埋深h，所有降阻材料的降阻系數為k，通過簡化處理可 得，接地體里個塔某的梓他電陽為，
[0018]
[0019] 線路桿塔最終的接地電阻值為四個塔基電阻的并聯值：
[0020] R'=n * (Ra//Rb//Rc//Rd)
[0021] 其中η為接地導體的屏蔽系數，通常在1.2~1.5之間。
[0022] 在本實施例中，降阻材料層3可采用GPF-94型降阻劑，由于其材料的半徑較小，且 具有較高的吸水率，在使用后可以降低降阻材料與接地體之間的接觸電阻，同時也降低了 導體與土壤之間的接觸電阻，容易取得較好的降阻效果。同時采用GPF-94也可防止接地體 發生腐蝕，可以保證接地體與降阻材料之間的接觸電阻保持穩定。
[0023]在本實施例中，設定線路桿塔周圍土壤電阻率Ρ=1000Ω · m，按設計規程要求其 接地電阻R < 20 Ω。設計均壓環結構半徑r = 1.3m、接地裝置高度L = 2m、接地體埋深h = 0.8m，配合降阻系數k = 0.73的GPF-94降阻劑，取屏蔽系數τι= 1.2,可得到總接地電阻為19 歐，符合接地要求，在同等條件下，對比水平放射接地體所耗165m2的占地面積，立體均壓環 裝置所耗占地面積僅為I OSm2，大大減小了對土地的占用。
[0024] 在本實用新型中，立體均壓圓柱體2可實現對塔基周圍電場分布的優化作用。在考 慮到桿塔附近人員安全的情況下，有必要采取一定的措施來降低有故障電流流過時桿塔附 近的跨步電壓和接觸電壓，而輸電線路附近地面的電位分布直接影響到接觸電壓和跨步電 壓的大小。對比立體均壓環接地裝置與常規水平放射極裝置，在相同雷擊沖擊電壓載荷情 況下，采用立體均壓環接地裝置可使地面等勢面面積明顯增大，使得塔基周圍地表電位更 加均勻，減小了在該區域內電位差的變化，起到均壓效果，減少了人體承受跨步電壓的威 脅，提高塔基周圍的接地安全性能。
[0025] 上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制 本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含于本案的 專利范圍中。
【主權項】
1. 一種基于立體均壓環的桿塔接地裝置，其特征在于:包括陣列排布的四個桿塔基礎 部（1 )，在各個桿塔基礎部（1)周圍，設置由接地導體連接組成的閉合環狀接地裝置，構成立 體均壓圓柱體(2)，立體均壓圓柱體(2)套在對應的桿塔基礎部（1)外圍，并在立體均壓圓柱 體(2)上表面和下底面的截面上鋪設降阻材料層(3)。2. 如權利要求1所述的一種基于立體均壓環的桿塔接地裝置，其特征在于:立體均壓圓 柱體(2)由鍍鋅圓鋼構成，分為頂部圓環、底部圓環和連接頂部圓環、底部圓環的垂直連接 體，頂部圓環與底部圓環由四根垂直連接體相連，形成閉合環狀接地裝置。
【文檔編號】H01R4/66GK205543275SQ201620156685
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月1日
【發明人】陳偉, 樊友平, 文武, 韋曉星, 劉婉瑩, 盧文浩, 宋作森
【申請人】中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心