人造接地装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及人造接地装置。所述装置由内而外包括核心导电框架、降阻物和外壳；所述核心导电框架从上到下依次由紫铜导电排、铝导电排和镀锌扁钢板支架通过电气连接构成；所述紫铜导电排用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统；所述核心导电框架与外壳之间充满降阻物；所述紫铜导电排包括一段延伸至所述外壳之外的延伸段，所述延伸段用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统。该装置使用起来十分方便，无需挖沟，可以直接安装于电气设备最近距离，固定或悬挂半空之中，或堆放于地表面，受环境限制小。
【专利说明】
人造接地装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及接地装置，具体涉及一种人造接地装置。
【背景技术】
[0002]接地是电气系统、电气设备不可或缺的一种安全技术与手段。对环境、现实的依赖程度非常高，难以满足接地要求的现实环境只能是以安全隐患而长时期客观存在。现有接地装置是在地面挖50cm宽，80cm深，相应长度的地沟，形成接地网络环、线状态，然后安装镀锌扁钢、圆钢进行电气满焊接，再采用降阻剂进行降阻，最后回填土等等。占地面积大，施工复杂，受环境影响和限制巨大，并且接地电阻的效果十分难以轻松满足相关要求。
【实用新型内容】
[0003]根据上述领域存在的不足，本实用新型提供一种将雷电电流分解吸收、转化、耗损的人造接地装置，能够从根本上消除难以满足接地要求的现实环境的安全隐患。
[0004]本实用新型要求保护的技术方案如下:
[0005]—种人造接地装置，其特征在于，装置由内而外包括核心导电框架、降阻物和外壳；
[0006]所述核心导电框架从上到下依次由紫铜导电排、铝导电排和镀锌扁钢板支架通过电气连接构成；
[0007]所述紫铜导电排用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统；
[0008]所述核心导电框架与外壳之间充满降阻物；
[0009]所述紫铜导电排包括一段延伸至所述外壳之外的延伸段，所述延伸段用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统。
[0010]所述镀锌扁钢板支架为由多片长条片状的镀锌扁钢板构成的栅格状框架，所述长条片状的镀锌扁钢板的一条长边上等距设置有切缝，多片所述镀锌扁钢板之间通过所述切缝横竖垂直交叉连接成所述栅格状框架。
[0011]所述镀锌扁钢板与铝导电排之间以及所述铝导电排与紫铜导电排之间为固定连接或可拆卸连接。
[0012]所述外壳为导电外壳或绝缘外壳。
[0013]本实用新型提供一种人造接地装置，其核心导电框架由紫铜导电排、铝导电排和镀锌扁钢板支架通过电气连接构成，充分利用铜、铝、镀锌扁钢材料本身的导电系数差异而形成雷电泄放的高速通道，作为衰减雷电能量的基础，让雷电顺利耗损而不产生导电体熔化、闪络等危险现象。本实用新型的人造接地装置，是一种模拟大地泄放雷电能量的高效防雷接地装置，它通过主导电装置(紫铜导电排、铝导电排和镀锌扁钢支架)与亚导电装置(降阻物)的有机结合，给雷电能量一个瞬态陡性导通泄放及耗损。它可以是一个雷电电流的终极接地装置，实现温度的升降从而实现雷电电磁能的热转换和电动力转换;也可以是一个雷电能量的路途转运站，通过与大地连接，逐渐分级将雷电能量泄放大地。
[0014]与传统的接地装置相比，本实用新型接地装置具有以下优点:(1)使用起来十分方便，可以直接安装于电气设备最近距离，固定或悬挂半空之中，也可以直接堆放于地表面；
(2)占地面积小，节约空间；(3)受环境限制小，既可满足日常的接地需求，也可满足特殊环境中的接地需求，例如，可以广泛应用于风电场、输送电铁塔等等岩石较多的山顶之上，因为在岩石上不便于挖沟安装接地装置，只需将本实用新型接地装置放置在岩石上，与需要接地的设备连接即可；(4)无需挖沟，避免了地面的损坏和植被的破坏；(5)各个单体的人造接地装置可以串联或并联形成接地网络，从而满足不同容量的接地需求；(6)可移动性强，不需要的时候即可断开接地装置与电气设备之间的连接，转移至需要接地的环境中。
[0015]位于核心导电框架和外壳之间的降阻物，其导电系数比主导电系数要大，也就是电阻值较大，在导电的过程中消耗雷电能量。所述降阻物可以是固态的、半固态的或液态的。在本实用新型的一个优选实施例中，以石墨作为内层填充物，石墨混合物作为中层填充物，导电水泥作为外层固化体。在本实用新型的另一个实施例中，采用导电凝胶作为降阻物。溶胶或溶液中的导电胶体粒子或高分子在一定条件下相互连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的导电液体(在干凝胶中也可以是气体，干凝胶也称为气凝胶)，这样一种特殊的分散体系即为导电凝胶，没有流动性，内部常含有大量导电液体。
[0016]在本实用新型的优选实施例中，所述紫铜导电排为长条状的紫铜片，所述铝导电排为平放的矩形铝板，所述镀锌扁钢板支架为一体成型的栅格状框架，这种形状能够最大限度地泄放和分散雷电尖峰电流，从而减弱雷电总体能量强度。在本实用新型的另一个实施例中，所述镀锌扁钢板支架为由多片长条片状的镀锌扁钢板构成的栅格状框架，所述长条片状的镀锌扁钢板的一条长边上等距设置有切缝，多片所述镀锌扁钢板之间通过所述切缝横竖垂直交叉连接成所述栅格状框架。在本实用新型的其它实施例中，所述紫铜导电排可以是紫铜丝、紫铜线等，所述铝导电排和镀锌扁钢板支架也可以设计成其它的形状和结构，优选有利于损耗雷电能量的形状和结构。
[0017]在本实用新型的一些实施例中，所述镀锌扁钢板与铝导电排之间以及所述铝导电排与紫铜导电排之间采用固定连接，可以是焊接或本领域已知的其它固定连接方式。在本实用新型的另一些实施例中，所述镀锌扁钢板与铝导电排之间、所述铝导电排与紫铜导电排之间采用可拆卸连接，可以通过螺栓连接或本领域已知的其它连接方式。
[0018]在本实用新型的优选实施例中，所述外壳为导电外壳，在强电流泄放过程中，导电外壳可以对外界(包括所有接触物甚至空气)直接放电，从而提高接地网络的整体泄放能力。在本实用新型的另一些实施例中，为节约成本，所述外壳也可以是绝缘外壳，例如塑料外壳。所述外壳可以是长方体、正方体、圆柱体，或任何其它合适的形状。
[0019]本实用新型还提供一种将雷电电流分解吸收、转化、耗损的人造接地网络，采用单元模块的方式设计，由至少两个上述人造接地装置进行多向大容量电气导通连接而成。所述连接是通过所述人造接地装置之间的紫铜导电排相互连接，例如可以通过紫铜导电排的延伸段相互连接;在没有延伸段的实施例中，可以采用紫铜材料的独立部件连接所述人造接地装置之间的紫铜导电排。由此形成可满足设备及环境所需要的地面或高空的人造接地网络，可以根据其设计容量大小而充分地在瞬间将雷电的电能转化为光热能量，以解决很多情况下没有接地而导致的各种安全隐患，可以广泛应用于高、精、尖弱电、强电系统。
【附图说明】
[0020]图1.人造接地网络不意图；
[0021 ]图2.人造接地装置结构示意立体图；
[0022]图3.人造接地装置剖面图；
[0023]图4.横竖垂直交叉连接成栅格状框架的镀锌扁钢板；
[0024]附图中数字编号对应的元件名称为:1_紫铜导电排，2-铝导电排，3-镀锌扁钢板支架，4-降阻物，5-外壳。
【具体实施方式】
[0025]下面通过具体实施例进行详细说明，需要理解的是，下述实施例仅作为对本实用新型的解释和说明，而不以任何形式限制本实用新型的范围。
[0026]如图1所示，本实用新型提供一种人造接地装置，由内而外包括核心导电框架、降阻物(4)和外壳(5);所述核心导电框架从上到下依次由紫铜导电排(1)、铝导电排(2)和镀锌扁钢板支架(3)通过电气连接构成;所述紫铜导电排(I)用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统;所述核心导电框架与外壳(5)之间充满降阻物(4)。因核心导电框架各组成部分之间的细微导电差异，在不影响雷电迅速泄放的前提下，本实用新型接地装置能够大大降低雷电尖峰电流的强度和速度，从而实现雷电中最大危险电流对电气设备、电气元件的损害。当雷电袭击时，紫铜导电排如同雷电尖峰电流的一级承接室，雷电尖峰电流在瞬间到达后会讯速导入铝板，这个过程会因紫铜排自身电阻的导电吸收(电-热转换-冷却流散)而消耗一部分能量。导入铝板后，雷电尖峰电流会因铝板导电电阻而再次吸收(电-热转换-流散)。从铝板导入镀锌钢板，从镀锌钢板再到降阻物，逐步地衰减雷电能量。所述紫铜导电排通过焊接、螺丝连接、铆接或其它能够实现电气导通的方式与电气设备或其它接地装置连接。
[0027]本实用新型的接地装置具有多通路结构，在雷电流入侵该装置的过程中是多通路状态的，可以从铜排到铝板到镀锌钢板到降阻物(主导入通道)，也可以从铜排到外壳再到降阻物(这种情况的外壳须为导电外壳)，还可以从铜排直接入侵降阻物等渠道来吸收雷电尖峰电流。本实用新型接地装置单个体积小、重量轻，非常利于搬运，可以直接安装于电气设备最近距离，固定或悬挂半空之中，也可以直接堆放于地表面。
[0028]所述核心导电框架与外壳之间的降阻物可以是固态的、半固态的或液态的。在本实用新型的一个实施例中，所述降阻物为固态降阻物，由内而外分别是石墨层、石墨混合物层和导电水泥层。在本实用新型的另一个实施例中，所述降阻物为半固态降阻物，例如导电凝胶。还在本实用新型的另一个实施例中，所述降阻物为液态降阻物，其成分可以是汞、硝酸盐、氯化钠、碱(如氢氧化钠)，或其它合适的导电溶液。
[0029]在本实用新型的优选实施例中，所述紫铜导电排为长条状的紫铜片，所述铝导电排为平放的矩形铝板，所述镀锌扁钢板支架为一体成型的栅格状框架。在本实用新型的另一个实施例中，所述镀锌扁钢板支架为由多片长条片状的镀锌扁钢板构成的栅格状框架，所述长条片状的镀锌扁钢板的一条长边上等距设置有切缝，多片所述镀锌扁钢板之间通过所述切缝横竖垂直交叉连接成所述栅格状框架(如图4所示)。在本实用新型的其它实施例中，所述紫铜导电排、铝导电排和镀锌扁钢板可以设计成任何其它的合适的形状和结构，例如，紫铜导电排可以是紫铜丝组成的铜线。
[0030]在本实用新型的一些实施例中，所述紫铜导电排横竖交叉成十字形，与铝板连接后穿过降阻物，然后从外壳边缘伸出装置外，以便进行前、后、左、右、上、下等各个方向的无限量集成组装。
[0031]在本实用新型的一些实施例中，所述镀锌扁钢板与铝导电排之间以及所述铝导电排与紫铜导电排之间采用固定连接，可以是焊接或本领域已知的其它固定连接方式。在本实用新型的另一些实施例中，所述镀锌扁钢板与铝导电排之间以及所述铝导电排与紫铜导电排之间采用可拆卸连接，可以通过螺栓连接、插接(如工业电气连接器、插座插接口的方式)或本领域已知的其它连接方式。
[0032]在本实用新型的一些实施例中，所述外壳为导电外壳，优选不锈钢板外壳，也可以采用铸铝外壳、铸铜外壳和镀锌钢板外壳。其中，铸铜外壳的导电效果最好，使用时间长，但造价高;不锈钢板外壳造价低，使用时间较长，导电效果一般;铸铝外壳导电效果好，造价较高，但使用时间不及铸铜外壳和不锈钢板外壳。在本实用新型的另一些实施例中，为节约成本，所述外壳也可以是绝缘外壳，例如，采用塑料制成的外壳。所述外壳的形状可以根据实际需要来设计，可以是长方体、正方体、圆柱体，或任何其它合适的形状。
[0033]本实用新型提供的人造接地网络，可以根据实际需要，由两个或两个以上的人造接地装置，通过紫铜导电排进行前、后、左、右、上、下各个方向连接而成，例如可以通过紫铜导电排的延伸段相互连接;在没有延伸段的实施例中，可以采用紫铜材料的独立部件连接所述人造接地装置之间的紫铜导电排。所述人造接地网络能够满足各种环境、各种容量的接地要求，可以广泛应用于高、精、尖弱电、强电系统。
【主权项】
1.一种人造接地装置，其特征在于，装置由内而外包括核心导电框架、降阻物和外壳； 所述核心导电框架从上到下依次由紫铜导电排、铝导电排和镀锌扁钢板支架通过电气连接构成； 所述紫铜导电排用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统； 所述核心导电框架与外壳之间充满降阻物； 所述紫铜导电排包括一段延伸至所述外壳之外的延伸段，所述延伸段用于连接其它接地装置或需要接地的电气设备或电气系统。2.根据权利要求1所述的人造接地装置，其特征在于，所述镀锌扁钢板支架为由多片长条片状的镀锌扁钢板构成的栅格状框架，所述长条片状的镀锌扁钢板的一条长边上等距设置有切缝，多片所述镀锌扁钢板之间通过所述切缝横竖垂直交叉连接成所述栅格状框架。3.根据权利要求1所述的人造接地装置，其特征在于，所述镀锌扁钢板与铝导电排之间以及所述铝导电排与紫铜导电排之间为固定连接或可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的人造接地装置，其特征在于，所述外壳为导电外壳或绝缘外壳。
【文档编号】H01R4/66GK205488605SQ201521053724
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月16日
【发明人】曾华
【申请人】北京先研科技有限责任公司