一种可扩展混凝土接地网设计方法与流程

本发明涉及接地网领域，具体涉及一种可扩展混凝土接地网设计方法。

背景技术：

变电站接地网必须满足接地电阻、安全的跨步电压和接触电势要求，以满足变电站内工作人员的人身安全和各电气设备的安全运行。在季节性冻土地区冰冻季节形成的地表冻土层、以及潮湿季节地下水对于土体环境的影响均对地网的安全性能有严重影响，导致地网安全性能下降。

目前接地网的敷设方式通常采用将接地网埋设在土层之下，将水平地网敷设在土层中，在接地网周围及内部接地极交叉点布置短垂直接地极，长度深入土层下。这些敷设方式有一定的适用性，但在土质环境差的地区会增加大量的施工工程量，施工效率低等问题。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可扩展混凝土接地网设计方法，以解决现有技术中变电站接地网施工效率低、不适用于地质条件差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种可扩展混凝土接地网设计方法，其特征在于：接地网由多个可拼接的预制式混凝土模块组成，混凝土模块内设置有若干横向导线和纵向导线连接成的水平接地网结构，在横向导线与纵向导线的交叉点垂直于水平接地网向下设置有接地极，接地极垂直向下穿出混凝土模块的下表面；

混凝土模块的四周设置有台阶式汇流排结构，用于各个混凝土模块的导电搭接，汇流排裸露与台阶表面，且与水平接地网的横向导线和纵向导线电连接，混凝土模块表面均匀设置有通孔，通孔与水平地接网或汇流排连通，在台阶拼接处的上部设置有横向连杆用于固定相互拼接混凝土模块的位置，横向连杆两端分别铆接固定于两个预制式混凝土模块上；

预制式混凝土接地网浇筑方法：

1）制作预制式混凝土模板，在模板内的上部绑钢筋做支护，模板内的中下部编织水平接地网和接地极，接地极向下穿出模板；

2）用水泥砂浆搅拌机搅拌混合料，倒入混凝土模板中，模板内的混合料中间隔一定距离插入预留通孔模具，盖上压力板；

3）静置一段时间后，采用砂轮切割机将混凝土模板边缘切割成台阶状，此时水平接地网在台阶处裸露，将汇流排固定在台阶处并与水平接地网电连接；

4）将预制式混凝土模块脱模，测定电阻率、抗弯、抗剪强度，合格后出厂；

预制式混凝土模块制作完成后，进行现场施工，变电站现场施工步骤如下：

1）根据总体接地网面积大小开挖基坑；

2）用起重设备起吊预制式混凝土模块，将其埋入基坑中，此时，接地极插入于基坑土体中；

3）多个混凝土模块台阶处拼接，不同模块间的汇流排相接触，拼接台阶接缝处采用封层油密封；

4）混凝土模块台阶拼接处铆接固定横向连杆；

5）拔出混凝土模块内的预留通孔模具，进行相关设备的接地安装和检测试验，对于未用通孔采用灌注混凝土密封并做标记；

6）混凝土模块与基坑边缘位置填筑土体并压实。

进一步，在预制式混凝土接地网浇筑方法的步骤2）中，绑钢筋应预留边缘台阶位置和通孔位置。

进一步，预制式混凝土模块中可设置多层水平接地网，相应的，预制式混凝土模块边缘设置多层台阶位置，每层台阶位置的汇流排与该层水平接地网电接触。

进一步，在预制式混凝土接地网浇筑方法的步骤2）中，混合料的配比采用水泥20%、铁矿石15%、石墨25%、卵石25%、水15%。

进一步，汇流排边缘与水平接地网焊接固定连接。

有益效果在于：

1）预制混凝土模块提高了对接地网的承载力和外界环境的抵抗力，且适用于不同地质条件；

2）预制式混凝土模块采用台阶式汇流排结构，方便模块间的电连接，提高现场施工效率；

3）根据实际接地网需要，预制式混凝土模块内可采用多层水平接地网和多层台阶汇流排结构，提高了接地网的适用性；

4）预制混凝土模块可根据变电站施工图预留连接电气设备的通孔，进一步提高了接地网的装配效率与适用性，便于对接地网的故障进行测量分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是预制式混凝土接地网浇筑流程图；

图2是变电站现场接地网施工流程图；

图3是预制混凝土模块示意图；

图4是预制混凝土模块拼接处放大示意图；

附图标记说明如下：

1、预制混凝土模块；2、水平接地网；3、接地极；4、汇流排；5、横向连杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供一种可扩展混凝土接地网设计方法，其特征在于：接地网由多个可拼接的预制式混凝土模块组成，混凝土模块内设置有若干横向导线和纵向导线连接成的水平接地网结构，在横向导线与纵向导线的交叉点垂直于水平接地网向下设置有接地极，接地极垂直向下穿出混凝土模块的下表面；

混凝土模块的四周设置有台阶式汇流排结构，用于各个混凝土模块的导电搭接，汇流排裸露与台阶表面，且与水平接地网的横向导线和纵向导线电连接，混凝土模块表面均匀设置有通孔，通孔与水平地接网或汇流排连通，在台阶拼接处的上部设置有横向连杆用于固定相互拼接混凝土模块的位置，横向连杆两端分别铆接固定于两个预制式混凝土模块上，保证模块间不产生相对位移，保证汇流排的可靠电接触；

预制式混凝土接地网浇筑方法：

1）制作预制式混凝土模板，在模板内的上部绑钢筋做支护，模板内的中下部编织水平接地网和接地极，接地极向下穿出模板；

2）用水泥砂浆搅拌机搅拌混合料，倒入混凝土模板中，模板内的混合料中间隔一定距离插入预留通孔模具，盖上压力板；

3）静置一段时间后，采用砂轮切割机将混凝土模板边缘切割成台阶状，此时水平接地网在台阶处裸露，将汇流排固定在台阶处并与水平接地网电连接；

4）将预制式混凝土模块脱模，测定电阻率、抗弯、抗剪强度，合格后出厂；

预制式混凝土模块制作完成后，进行现场施工，变电站现场施工步骤如下：

1）根据总体接地网面积大小开挖基坑；

2）用起重设备起吊预制式混凝土模块，将其埋入基坑中，此时，接地极插入于基坑土体中；

3）多个混凝土模块台阶处拼接，不同模块间的汇流排相接触，拼接台阶接缝处采用封层油密封；

4）混凝土模块台阶拼接处铆接固定横向连杆；

5）拔出混凝土模块内的预留通孔模具，进行相关设备的接地安装和检测试验，对于未用通孔采用灌注混凝土密封并做标记；

6）混凝土模块与基坑边缘位置填筑土体并压实。

进一步，在预制式混凝土接地网浇筑方法的步骤2）中，绑钢筋应预留边缘台阶位置和通孔位置。

进一步，预制式混凝土模块中可设置多层水平接地网，相应的，预制式混凝土模块边缘设置多层台阶位置，每层台阶位置的汇流排与该层水平接地网电接触，实现了接地网的可扩展性。

进一步，在预制式混凝土接地网浇筑方法的步骤2）中，混合料的配比采用水泥20%、铁矿石15%、石墨25%、卵石25%、水15%，采用该种配比，进一步提高接地网的电阻率和支撑强度。

进一步，汇流排边缘与水平接地网焊接固定连接，保证模块间可靠的电连接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。