本实用新型涉及防雷装置,特别是用于电力杆塔的具有网状接地线的防雷装置。
背景技术:
接地电阻对雷电释放的影响
我们知道,雷电是自然规律,尚不可控,在电力系统长期研究探索下,广泛采用了避雷针、避雷器、避路线等防范措施。但这些器件对雷击电流电压有吸引、遮拦作用,但向空中的自释放、反排解功能却很差。为此,根据长期的运行经验,普遍采取了将雷电流引向大地排放的方式。
向大地释放雷击电流电压的过程,又和接地电阻相关,很明显,接地电阻小,排解顺畅,反之阻碍大,形成瓶颈,必然排解缓慢。而越缓慢,对电力设施影响危害越大,所以,接地电阻是重要技术参数。
那么,接地电阻值到底多大合适?这方面,国家做出了明文规定,如GB50057-94《建筑物防雷设计规范》工频接地电阻不应大于10Ω。这就为我们塔基选址、建造和调整改进找到了依据。
在新安装杆塔中,因地形地貌超标,调改电阻值可同时施工,于此不议;现我们着重讨论发生和影响较大的已投运杆塔变化情况。
杆塔建立初期,接地电阻也许正常,但在输电线运行一定时间后,由于某些特殊原因,可能造成接地电阻值变大,如:
1、气候变换,使土质干枯;
2、因公路或房屋建造,将原土壤变为水泥敷设;
3、自身接地线遭受锈蚀甚至断裂。
以上,造成接地电阻值重新超标,使雷击过电流、过电压释放功能变差,
对此,我们则需要采取整改措施,将接地电阻降到规范以内。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种在不影响已安装电力杆塔塔基稳定性前提下,以降低接地线对地电阻的电力杆塔鼎形降阻防雷器件。
本实用新型的目的是这样实现的:一种电力杆塔鼎形降阻防雷器件,金属圆箍由形状相同的两个半圆箍组成,每个半圆箍两端分别有供螺栓联接的一个耳板,每个半圆箍上均布焊接有多根弯折金属圆条,每根弯折金属圆条由第一竖直向下段、水平段以及第二竖直向下段顺次首尾联接组成。
所述弯折金属圆条的第一竖直向下段焊接在圆箍上,其水平段垂直于金属圆箍的轴心线。
所述弯折金属圆条的水平段为80cm,第二竖直向下段为60cm~100cm。
本实用新型的有益效果是:
1、本装置结构简单、特别适用于已安装旧式电杆塔基的接地线对地避雷效果的改进。
2、本装置以网状接地线形式取代现有单根接地线,极大降低了接地线的对地电阻,增强了接地线的避雷作用。
3、采用弯折金属圆条作为接地线,形成网状结构,以使接地线插入地面以下部分远离电力杆,这样可以不动及和影响现有电力杆塔塔基。
附图说明
图1是网状接地线改装示意图(左边是原有单根接地线,右边是新增网状接地线)。
图2是本装置示意图。
具体实施方式
图2示出一种电力杆塔鼎形降阻防雷器件,金属圆箍2由形状相同的两个半圆箍组成,每个半圆箍两端分别有供螺栓联接的一个耳板,每个半圆箍上均布焊接有多根弯折金属圆条3,每根弯折金属圆条3由第一竖直向下段、水平段以及第二竖直向下段顺次首尾联接组成。弯折金属圆条3的第一竖直向下段焊接在圆箍上,其水平段垂直于金属圆箍2的轴心线。
前面介绍了在输电线防雷体系中,重点是将雷电引向大地,实施排解释放的方式。但存在接地电阻值高达几十上百欧姆,远超10Ω规程要求的情况,这在新安装杆塔中,可同时施工,相对好处理;但对于一些建立投运多时的旧电桩,就更加难办了,因为不仅要降阻,还要考虑不能影响原有塔基的稳定性等。
图1是水泥杆加装网状接电线的情况,其中1是原单一接地线,2是(连接)金属圆箍,3是弯折金属圆条即新增网状式接地线。
我们的改进是根据并联电阻大于单一电阻的理验,将原单根接地线扩展为右侧的多条接地线,每增加一条接地线,便是多并联一个电阻,并联电阻的增加,犹如金属导体截面积加大,导电能力加强,亦可有效降低接地电阻值,大幅改善雷击过电压过电流的释放能力。
图2为“鼎”形弯曲结构,适用于安装运行较久的杆塔。
在相关人员对已安装杆塔接地电阻进行定期或不定期测试中,发现因土质干枯,特别是因公路或房屋建造,将原土壤变为水泥敷设,或自身接地线在地下锈蚀甚至断裂等,造成原正常的接地电阻值变为超标。
由于原有杆塔已设立好,为避免影响其稳定性,不宜动及紧挨地基,故新增网状接地线不能紧靠塔基安装。由此,我们采取了如图2中的“鼎”形延伸安置结构,让其离开一段距离再挖地基,进行敷设。
图2中金属圆箍2安置在杆体上,弯折金属圆条3的水平段x段则是与地面平行,一般取80cm左右,延伸与已埋杆塔的距离,第二竖直向下段y段则是埋入地体部分,取60~100cm。
弯折金属圆条3的第一竖直向下段焊接在圆箍上,其水平段垂直于金属圆箍2的轴心线。
由上可见,所谓“鼎”形结构,可把中间部分视为电杆,两边上部为紧靠圆箍的焊接段,中、下部则为避开电杆挖掘的环形接地线,由此用“鼎”做形象比喻,非常接近、贴切。
在“鼎”形接地线安置完成后,再浇筑水泥等掩埋,以免在地面上暴露,有利于防腐和防盗。
以上设计解决了既要增加网状接地线,改变接地电阻值,又不影响已立老杆塔地基稳定性的双重矛盾,故是有针对性、合理、全新的结构处理措施。
在掩埋杆塔和网状接地线的同时,我们还可引入长效降阻剂,一同埋入地下,使之产生更好的导电效果。
本专利在揭示雷电形成与危害的基础上,研讨了雷击过电流、过电压向大地释放问题,并着重对旧杆塔进行了“鼎”形接地线的设置配用,既有效降低接地电阻值,又不影响原杆塔的稳定性,同时引入化学降阻剂,更加提升导电率。这些都将增强雷击过电压、过电流的释放能力,使电网防雷体系登上一个新台阶,增强电力系统安全稳定性。