专利名称：接地棒及其安装方法
技术领域：
本发明涉及一种接地棒和安装这种接地棒的方法，尤其涉及一种具有这样一种结构的接地棒，如果需要，该结构能够将一种化学电阻减小试剂供应到环绕接地棒的土壤中，从而减小接地棒和土壤之间的接触电阻并维持接地棒的接地性能。本发明还涉及一种这种接地棒的安装方法。
通常，人们已知接地棒被广泛用作接地装置，该接地装置用于将电器、避雷针或通信设备电连接至地面，以保护人体和这些电器设备免受雷击或其它异常高电压的损害。
正如所知，这种接地棒被插入土壤表面以下。如果嵌入在土壤中的接地棒的材料与土壤的化学性质不相相容，接地棒很难使电流无任何阻碍地流入土壤中。在这种情况下，不可能实现接地棒将雷击或其它异常高电压驱散到土壤中的目的。
为了提高这种插入土壤表面下的接地棒的接地效果，最有效的方式是使接地棒的接地电阻最小。在这方面，重要的是，确定使用的接地棒的特性和接地棒被插入的环绕接地棒的土壤的性质，或根据所确定的因素减小接地棒和土壤之间的接触电阻。
环绕接地棒的土壤的性质在接地棒被安装时就被固定地确定，而接地棒的特性和接地棒与土壤之间的接触电阻可被有选择地调节。能减小接地电阻以获得提高的接地效果的最有效方法是调节接地棒和土壤之间的接触电阻。
参看图5，图示了一种现有接地棒。如图5所示，用标号10b表示的接地棒具有一个圆柱形结构。接地棒10b有一引线12，引线12从接地棒10b的一个预定部分延伸出来。为了安装接地棒10b，土壤16首先被挖掘至所需深度，从而形成一个孔。此后，接地棒10b被插入该孔中并用土壤覆盖起来，但使引线12露在外面。为了减小接地棒10b和土壤16之间的接触电阻，一种化学电阻减小试剂喷射到环绕接地棒10b的土壤上，从而获得减小接地电阻的效果。最后，引线12与一接地线连接，该接地线是从一将被接地的外部设备延伸出来的。
由于在这种情况下化学电阻减小试剂围绕接地棒10b分布，因此，有可能改进减小接地棒10b的接地电阻的效果。
与使用由一铜板或铜丝组成的接地棒的情况相比，该方法的优点在于，它在接地棒和土壤之间提供了一个减小的接触电阻。但是，在这种情况下存在的问题是，随着时间的流逝，化学电阻减小试剂的效果大大地降低或完全地消失。而且，在由于将被接地的外部设备的负荷增加而需要进一步减小目标接触电阻时，必须重新安装接地棒以减小接地电阻。
鉴于上述问题，开发出本发明用于维持所使用的化学电阻减小试剂的性能。因此，本发明的一个目的是提供一种具有这样一种结构的接地棒，如果需要，该结构能够将一种化学电阻减小试剂供应到环绕接地棒的土壤中，从而减小接地棒和土壤之间的接触电阻并提高接地棒的接地性能。本发明还提供一种安装这种接地棒的方法。
本发明的另一个目的是提供一种具有这样一种结构的接地棒，在接地棒安装之后由于将被接地的外部设备的负荷增加而需要一个减小的目标电阻时，该结构能够将一种化学电阻减小试剂供应到环绕接地棒的土壤中，而不需要重新安装该接地棒。本发明还提供一种安装这种接地棒的方法。
本发明的再另一个目的是提供一种具有这样一种结构的接地棒，该结构使得能够通过用一个冲孔器或钻机简单地钻一个孔实现接地棒的简易安装，而不会对外界造成任何损害。本发明还提供一种安装这种接地棒的方法。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种接地棒，该接地棒包括一个设置有一个空腔的圆柱形接地棒主体，该接地棒主体在其上端部还设置有一个与所述空腔连通的通孔，并在其一预定部分上设置有一条引线；一个连接管，该连接管在其下端部安装在所述接地棒主体的通孔中；以及一个供应管，该供应管在其下端部安装在所述连接管中并在其上端部设置有一个外罩，该外罩具有多个穿过该外罩侧壁形成的通风开口，该外罩还具有铰接地安装至该外罩上端部的一个盖。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种接地棒的安装方法，该接地棒包括一个设置有一个空腔的接地棒主体、一条连接至接地棒主体一预定部分上的引线、一个从接地棒主体上端部向上延伸出来并与所述空腔连通的连接管、以及一个连接至所述连接管上端部并在其上端部设置有一个外罩的供应管，该供应管用于将一种化学电阻减小试剂供应至所述接地棒主体，该方法包括的步骤有进行地质试验以便找到一种最适宜的土壤层；在地面上钻一个接地棒孔，使其深度达到该土壤层所在位置；将一个接地棒插入所钻的接地棒孔中；用一种可超速固化的水泥材料填充接地棒主体上部的一部分接地棒孔，并使水泥材料固化；通过使用一压缩机在高压下将一种化学电阻减小试剂注入供应管，从而在压力作用下将化学电阻减小试剂给至所述空腔。
通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的其它目的和方面将变得显而易见。其中
图1是显示根据本发明的一个接地棒的整个结构的立体图；图2是显示图1中的接地棒被插入土壤中的状态的横截面图；图3是显示一种化学电阻减小试剂被注入图1中的接地棒的状态的横截面图；图4显示了图1中的接地棒的安装方法的连续步骤；以及图5是显示被插入土壤中的现有接地棒的横截面图。
图1至图3显示了根据本发明的一个接地棒，而图4显示了根据本发明将接地棒插入土壤中的方法。
如图1至图4所示，本发明的接地棒包括一个接地棒主体10、一个连接管14和一个在其上端部设置有一个外罩26的供应管18。
接地棒主体10有一个中空圆柱体结构。即，接地棒主体10设置有一个空腔20。一个引线12连接至接地棒主体10的一预定部分上。接地棒主体10还在其上端部设置有一个与空腔20连通的通孔10a。
连接管14的下端部安装在接地棒主体10的通孔10a中，以使它与接地棒主体10的空腔20连通。一个凸缘14a一体地形成在连接管14的上端部。
适用于将化学电阻减小试剂供应到接地棒主体10中的供应管18的下端部安装在连接管14的上端部中。形成在供应管18的上端部的外罩26具有合适数目的通风开口28。一个盖24铰接地连接到外罩26的上端部。
限定在接地棒主体10内部的空腔20垂直地延伸并具有一个开口的下端部。引线12的一端被嵌入在接地棒主体10的预定部分中，其另一端连接至从一个将被接地的设备延伸出来的一接地线。
连接管14用于容易地将供应管18连接至接地棒主体10。连接管14可用迄今为止显示有高耐用性的几乎任何一种材料制成。优选地，连接管14由不锈钢制成，不锈钢是一种能经受诸如潮气的环境问题的材料。
供应管18不被土壤所覆盖。尤其是，连接至外罩26的供应管18的上端部完全暴露在大气中。外罩26的通风开口28用于将周围空气供应至接地棒主体10中。外罩26的盖24用于防止外来物质进入接地棒。供应管18可以根据接地棒被插入其中的钻孔的深度具有一个选择的长度。接地棒将被插入其中的孔被钻至最适合安装接地棒的土壤层。
现在，结合附图4对具有上述结构的本发明接地棒的安装方法进行描述。
本发明的接地棒安装方法包括如下步骤进行地质试验以便找到一种使接地棒显示优异的接地效果的含水分土壤层；在地面上钻一个接地棒孔，使其深度达到该土壤层所在位置；将一个接地棒插入所钻的接地棒孔中，该接地棒包括一具有一个空腔的接地棒主体、一连接至接地棒主体预定部分上的引线、一从接地棒主体上端部向上延伸并与空腔连通的连接管、以及一连接至连接管上端部并在其上端部设置有一个外罩的供应管，该供应管用于将一种化学电阻减小试剂供应至接地棒主体中；用一种可超速固化的水泥材料填充接地棒主体上部的一部分接地棒孔，并使水泥材料固化；通过使用一压缩机在高压下将一种化学电阻减小试剂注入供应管，从而迫使化学电阻减小试剂渗入环绕接地棒主体的土壤的所需区域。
根据该方法，首先对接地棒10将被安装处的土壤进行地质试验。
地质试验是这样进行的通过使用一个钻机垂直地钻接地棒将被安装处的地面，然后按照一种电极方法找出具有大的水分含量并显示低电阻的一最适合的土壤层。此外，地质试验也可用一种试探电极测试方法进行，而不需要进行钻探作业。
作为地质试验的结果，接地棒10被安装的最佳位置被确定。此后，用一个钻进行钻孔作业，从而钻一个接地棒孔30，使其深度达到最合适土壤层所在位置。
随后，以使接地棒的接地棒主体10位于接地棒孔30的底部的方式将接地棒插入接地棒孔30。
在这种状态下，设置在供应管18上端部的外罩26暴露在外部。连接至接地棒主体10的引线从接地棒孔30中延伸出来。
在此状态下，一种可超速固化的水泥材料填充至接地棒主体10上部的接地棒孔30的一部分中并使其固化。这样，就完成了接地棒的安装。
在可超速固化的水泥材料固化之后，暴露在外部的外罩26的盖24被打开以便将一种化学电阻减小试剂22注入接地棒。化学电阻减小试剂22通过使用一压缩机在高压下注入供应管18。
被注入的化学电阻减小试剂22沿着供应管18流动并随后填充接地棒主体10的空腔20。结果，化学电阻减小试剂22被吸入环绕接地棒主体10的土壤16中。
即，化学电阻减小试剂22被分布在土壤16的一定区域中。
由于接地棒是以使接地棒的空腔20的开口下端部朝向接地棒孔30底部的方式位于接地棒孔30底部的，因此，向下供应至空腔20中的化学电阻减小试剂22可很容易地被吸入周围的土壤中。
外罩26可完全地暴露在大气中。此外，一个检修孔部件34被安装在环绕外罩26的地面上以便盖住外罩26。最好安装这种检修孔部件，以便消除行人通过时的不便。
吸入在环绕接地棒的土壤16中的化学电阻减小试剂22用于在接地棒10和土壤16之间提供相容性，从而减小接地棒的接地电阻。尤其是，由于在压力下注入化学电阻减小试剂，土壤16的密度被减小。而且，由于在注入化学电阻减小试剂22之后周围空气被供应至接地棒的内部，环绕接地棒的土壤16均匀地含有水分。结果，接地电阻可被减至最小。这样，有可能获得大大改进的接地效果。
如果在接地棒安装之后由于将被接地的外部设备的负荷增大而需要进一步减小目标接触电阻时，可以通过简单地另外将化学电阻减小试剂22经供应管供应至环绕接地棒的土壤中来实现这种减小，从而减小接地棒和土壤之间的接触电阻。在这种情况下，对应地，也可获得一个优异的接地效果。
如上所述，周围空气通过设置在外罩26上的通风开口28连续地供应至接地棒10的内部，外罩26安装在供应管18的上端部。由于被供应的周围空气和接地棒中的内部空气之间存在温度差，露珠形成在供应管的内表面上。露珠沿着供应管18进入空腔20，结果，它流入环绕接地棒主体10的土壤中。因而，环绕接地棒主体10土壤保持在潮湿状态。这会导致接地棒性能的改进。这样，实现了接地电阻的减小。
从以上描述显而易见，本发明提供的接地棒具有的结构能简单而且重复地将一种化学电阻减小试剂供应至环绕接地棒的土壤中。因而，有可能大大地减小接地棒和土壤之间的接触电阻，从而提高接地棒的接地性能。借助于接地棒中的内部空气与通过设置在接地棒的供应管上的通风开口引入接地棒内部的周围空气之间的温度差，环绕接地棒的土壤也可保持在潮湿状态。于是，接地棒的接地电阻可以保持在所需水平。
尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，本领域的熟练技术人员应理解的是，在不脱离附后的权利要求书中所公开的本发明的范围和要点的情况下，可对本发明进行不同的修改、增添或替换。
权利要求
1.一种接地棒，它包括一个设置有一个空腔的圆柱形接地棒主体，该接地棒主体在其上端部还设置有一个与所述空腔连通的通孔，并在其一预定部分上设置有一条引线；一个连接管，该连接管在其下端部安装在所述接地棒主体的通孔中；以及一个供应管，该供应管在其下端部安装在所述连接管中并在其上端部设置有一个外罩，该外罩具有多个穿过该外罩侧壁形成的通风开口，该外罩还具有铰接地安装至该外罩上端部的一个盖。
2.一种接地棒的安装方法，该接地棒包括一个设置有一空腔的接地棒主体、一条连接至接地棒主体预定部分上的引线、一个从接地棒主体上端部向上延伸出来并与所述空腔连通的连接管、以及一个连接至所述连接管上端部并在其上端部设置有一个外罩的供应管，该供应管用于将一种化学电阻减小试剂供应至所述接地棒主体，该方法包括的步骤有进行地质试验以便找到一种最适宜的土壤层；在地面上钻一个接地棒孔，使其深度达到该土壤层所在位置；将一个接地棒插入所钻的接地棒孔中；用一种可超速固化的水泥材料填充接地棒主体上部的一部分接地棒孔，并使水泥材料固化；以及通过使用一压缩机在高压下将一种化学电阻减小试剂注入供应管，从而在压力作用下将化学电阻减小试剂给至所述空腔。
3.如权利要求2所述的安装方法，其特征在于，将接地棒插入所钻接地棒孔的步骤是以这种方式进行的所述外罩由形成在地面中的一个检修孔所包围，以使周围空气通过所述通风开口进入接地棒的内部。
全文摘要
本发明提供具有这样结构的接地棒,如需要,该结构能将化学电阻减小试剂供到环绕接地棒的土壤中,以减小接地棒和土壤间的接触电阻并提高接地棒的接地性能。本发明还提供安装该接地棒的方法。接地棒包括设有空腔的接地棒主体,主体在上端部有与空腔连通的通孔并在预定部分上有引线;下端部安装在主体通孔中的连接管;和下端安装在连接管中并在上端有一外罩的供应管,外罩有多个通风开口并还具有铰接地安装至外罩上端的一个盖。
文档编号H01R4/00GK1299161SQ99125558
公开日2001年6月13日 申请日期1999年12月3日 优先权日1999年12月3日
发明者白南雄 申请人:东洋产电株式会社