多金属雷击过电压过电流释放器的制造方法
【专利摘要】一种多金属雷击过电压过电流释放器，属电力杆塔的避雷装置制造领域。圆箍由形状相同的两个半圆箍组成，每个半圆箍两端有一个螺栓连接的耳板；每个半圆箍上均布焊接有多个压接片，由金属板件冲压而成的压接片由倒U字形片以及和左、右耳片组成，且每个压接片上插接有一弯折金属圆条，且弯折金属圆条与对应压接片的左、右空隙中分别压入有弧形楔加以固定。本发明特别适用于旧电杆的避雷功能改造，在不影响旧电杆塔基稳定情况下，能有效降低对地电阻，提高防雷可靠性。
【专利说明】
多金属雷击过电压过电流释放器
技术领域
[0001]本发明涉及雷电释放装置，特别是对已投运并接地电阻较大的电力杆塔的雷电释放装置。
【背景技术】
[0002]1、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。
[0003]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。
[0004]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10 Ω。这就为我们塔基选址、建造和调整改进找到了依据。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]2、改造设计
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，超过10 Ω规范要求的情况，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粧，就更加难办了，因为不仅要降阻，还要考虑不影响原塔基的稳定性以及便于运输等。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是在不影响旧电杆塔基稳定性前提下，有效降低对地电阻的多金属雷击过电压过电流释放器。
[0010]本发明的目的是这样实现的:一种多金属雷击过电压过电流释放器，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连接的一个耳板;每个半圆箍上均布焊接有多个压接片，由金属板件冲压而成的压接片由倒U字形片以及和左、右耳片组成，且每个压接片上插接有一弯折金属圆条，且弯折金属圆条与对应压接片的左、右空隙中分别压入有弧形楔加以固定。
[0011]所述弯折金属圆条由第一竖直向下段、水平段，第二竖直向下段顺次首尾衔接组成;上述弯折金属圆条的第一竖直向下段插入压接片中，且其水平段垂直于圆箍的轴心线；所述压接片的倒U字形片由竖直向上段、半圆弧段以及竖直向下段顺次首尾衔接组成，且半圆弧段的半径与弯折金属圆条的半径相同，竖直向上段和竖直向下段的长度均与半圆弧段的半径相同。
[0012]所述弧形楔的横截面形状由两直角边和一个内凹弧形边围合而成，且弧形楔由较大的前端面均匀收缩至较小的后端面形成，上述前端面中，两直角边的长度均等于弯折金属圆条的半径，内凹弧形边的长度为弯折金属圆条的1/4周长。
[0013]所述压接片的宽度为30mm;所述弯折金属圆条的半径为5mm;所述弧形楔的前端面中两直角边长度均为5mm，其内凹弧形边长为7.85mm，弧形楔的后端面中两直角边长度均为2.5_，其内凹弧形边长为3.93_，弧形楔的长度与压接片的宽度相同。
[0014]所述圆箍和弯折金属圆条的材质均为钢，弧形楔的材质为铜。
[0015]本发明的有益效果是:
1、可在旧杆塔塔基不进行开挖情况下，加装本电流释放器，能使弯折金属圆条的第二竖直向下段远离塔基而插入地下深处；
2、新增多根接地线，同时，每根接地线与压接片以及弧形楔的表面均以密切贴合方式且压迫在一起，接触电阻更小，在压接片宽度加大情况下接触面积更大。由于上述三种因素，可有效地、极大地降低杆塔对地电阻，提高防雷避雷作用。
[0016]3、本装置结构简单，制造成本低，安装方便(采用插接式结构便于现场组装)，既适用于新安装电杆，又特别适用于旧电杆改造。
【附图说明】
[0017]图1是现有水泥电杆单根接地线改装示意图。
[0018]图2是本发明的结构立体图。
[0019]图3是图2所示弯折金属圆条接地线的主视图。
[0020]图4是图2所示压接片的立体图。
[0021]图5-1是图2所示弯折金属圆条插入压接片的示意图。
[0022]图5-2是图5-1所示弧形楔的立体图。
[0023]图5_3是图5_1所不弧形模另一视角方向的立体图。
【具体实施方式】
[0024]图1是水泥杆加装网状接电线的情况，其中I是原单一接地线，2是(连接)圆箍，3是弯折金属圆条(即新增多根金属条接地线)。
[0025]—种多金属雷击过电压过电流释放器，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连接的一个耳板，每个半圆箍上均布焊接有多个压接片4，由金属板件冲压而成的压接片4由倒U字形片以及和左、右耳片组成，且每个压接片4上插接有一弯折金属圆条3，且弯折金属圆条3与对应压接片4的左、右空隙中分别压入有弧形楔5加以固定(图2中每一弯折金属圆条插入两个压接片中固定，即每一半圆箍上均布焊接有多列压接片，每列压接片为2个)。弯折金属圆条3由第一竖直向下段、水平段，第二竖直向下段顺次首尾衔接组成；上述弯折金属圆条3的第一竖直向下段插入压接片4中，且其水平段垂直于圆箍的轴心线;所述压接片4的倒U字形片由竖直向上段、半圆弧段以及竖直向下段顺次首尾衔接组成，且半圆弧段的半径与弯折金属圆条3的半径相同，竖直向上段和竖直向下段的长度均与半圆弧段的半径相同。参见图5-1，图5-2，图5-3，，弧形楔5的横截面形状由两直角边和一内凹弧形边围合而成，且弧形楔由较大的前端面均匀收缩至较小的后端面形成，上述前端面中，两直角边的长度均等于弯折金属圆条的半径，内凹弧形边的长度为弯折金属圆条的1/4周长(弧形楔的材质的硬度不大于圆箍和弯折金属圆条的材质的硬度，小于最好)。
[0026]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根接地线，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。
[0027]对于已安装运行较久的杆塔，在定期或不定期的测试中，发现接地电阻值超标，由于原有杆塔已设立好，为避免影响其稳定性，不宜动及就近地基，故新增多根折弯金属圆条接地线不能紧靠塔基安装。由此，我们采取了如图2中的双半圆构成环形箍(两个半圆箍经螺栓连接组成环形箍)加外扩结构形式，让弯折金属圆条离开杆塔一段距离X，再挖地基，将y段打入地下，最后进行敷埋。
[0028]在图2中用到一些组合器件，分别介绍于后，请见图3、图4:
图3是1mm(直径)金属圆条折弯状，其中c是插入图2中的圆箍部分，高度一般为1cm;X是横向离开杆塔的距离长度，一般为80cm; y则是打入地下段，根据地貌情况，常取60—10cm.图4是图2中圆箍外表面上作为金属条插入的压接片，该压接片有几个特点:
1)、开模具冲压而成；
2)、两边的a、b位置为焊接耳片(长方形)，a长和b长分别取为1mm与30mm;
3)、上面圆弧长为金属条半径r，下面h为高度，r与h相等，总长即为选用的1mm金属条直径d。这样的表述是因为金属圆条的压接片冲压摸具只能一端做成圆弧，超过半径后若仍为收缩状，便实现不了脱模，所以，对于金属圆条的另一半采用直线(h高度)形式处理，以便于抽插。
[0029]4)、压接片上端为圆弧，可与金属圆条紧密接触，但下端为直线结构，必然会留下空间k，将影响金属圆条接地线的稳定度，甚至造成松动和退出，为此，我们进行了如图5的金属条弧形楔的设计制作，用以填补空间，使金属条嵌入压接片后更加稳固。
[0030]图5_1是弧形模预备打入空隙k的不意图，图5_2为弧形模尺寸标注图，图5_3是左视立体图，更能看出弧形面的结构状。
[0031]该弧形楔有几个特点:
1)、根据压接片外面底部垂直，中部为金属圆条结构，设计的弧形楔左侧为圆弧，右下为直角，并一端小，一端大，这样既方便打入，又能楔紧加固。
[0032]2)、在图5中部各尺寸中，考虑1mm金属条在压接片中占据的位置，所留空隙横竖只有4mm左右了，为能卡紧，弧形楔尺寸需要大于这个空间，为此，我们将横m、竖η尺寸都设置为5_，后端O为1/2 η ； P是打入压接片焊接底部宽b的相同部分，故也取为30_ ；而弧形楔前端大，后端小，故弧长V(后端面上)与w(前端面上)分别取1/8和1/4圆周长度。当压接片4的宽度取为30mm，弯折金属条3的半径为5mm时，弧形楔的前端面中两直角边长度均为5mm，其内凹弧形边长为7.85mm，弧形楔的后端面中两直角边长度均为2.5mm，其内凹弧形边长为3.93mm，弧形楔的长度与压接片的宽度一致，为30mm。
[0033]3)因该弧形楔结构特殊，所以是委托标件厂开设模具，加工制作。
[0034]4)、在焊接好压接片，插入折弯金属圆条，在多方位空隙处打入弧形楔(导电金属)后，沿杆塔埋入地下，即可构成多金属条降阻器。
[0035]5)、在接地线安置完成后，再浇筑水泥等掩埋，以免在地面上暴露，有利于防腐和防盗。
[0036]圆箍2和弯折金属圆条的材质均为钢，弧形楔5的材质为铜。
[0037]以上设计实现了增加多根金属条，改变接地电阻值，既有利于雷击过电压过电流的释放，又不影响已投运老杆塔稳定性的双重矛盾，故是有的放矢、合理、全新结构的处理方式。
【主权项】
1.一种多金属雷击过电压过电流释放器，其特征是，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连接的一个耳板，每个半圆箍上均布焊接有多个压接片(4)，由金属板件冲压而成的压接片(4)由倒U字形片以及和左、右耳片组成，且每个压接片(4)上插接有一弯折金属圆条(3)，且弯折金属圆条(3)与对应压接片(4)的左、右空隙中分别压入有弧形楔(5)加以固定。2.根据权利要求1所述的多金属雷击过电压过电流释放器，其特征是，所述弯折金属圆条(3)由第一竖直向下段、水平段，第二竖直向下段顺次首尾衔接组成;上述弯折金属圆条(3)的第一竖直向下段插入压接片(4)中，且其水平段垂直于圆箍的轴心线;所述压接片(4)的倒U字形片由竖直向上段、半圆弧段以及竖直向下段顺次首尾衔接组成，且半圆弧段的半径与弯折金属圆条(3)的半径相同，竖直向上段和竖直向下段的长度均与半圆弧段的半径相同。3.根据权利要求2所述的多金属雷击过电压过电流释放器，其特征是，所述弧形楔(5)的横截面形状由两直角边和一内凹弧形边围合而成，且弧形楔由较大的前端面均匀收缩至较小的后端面形成，上述前端面中，两直角边的长度均等于弯折金属圆条的半径，内凹弧形边的长度为弯折金属圆条的1/4周长。4.根据权利要求3所述的多金属雷击过电压过电流释放器，其特征是，所述压接片(4)的宽度为30_;所述弯折金属圆条(3)的半径为5mm;所述弧形楔的前端面中两直角边长度均为5mm，其内凹弧形边的长度为7.85mm，弧形楔的后端面中两直角边长度均为2.5mm，其内凹弧形边的长度为3.93_，弧形楔的长度与压接片(4)的宽度相同。5.根据权利要求1至4任一项所述的多金属雷击过电压过电流释放器，其特征是，所述圆箍(2)和弯折金属圆条的材质均为钢，弧形楔(5)的材质为铜。
【文档编号】H01R4/66GK105977656SQ201610318490
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】曾宏, 崔涛, 徐林
【申请人】国网四川省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司