一种基于立体均压环的杆塔接地装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于立体均压环的杆塔接地装置，采用立体均压环配合降阻剂构成混合接地装置，包括阵列排布的四个杆塔基础部，在各个杆塔基础部周围，设置由接地导体连接组成的闭合环状接地装置，构成立体均压圆柱体，立体均压圆柱体套在对应的杆塔基础部外围，并在立体均压圆柱体上表面和下底面的截面上铺设降阻材料层。本实用新型用于高压输电接地领域，适用于接地区域受限的场合，可实现在较小占用面积的情况下有效降低杆塔接地电阻，同时提高杆塔周围的安全性能。
【专利说明】
一种基于立体均压环的杆塔接地装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及到高压输电接地领域，特别涉及高压输电线路杆塔接地设计技术 领域。
【背景技术】
[0002] 随着输电线路电压等级的提高，输送容量的增大，输电线路的故障短路电流也将 增大。同时由于土地资源的限制，有些输电线路不可避免地要穿越城镇、工厂、农田，甚至居 民区等人口活动密集的场所。高压输电线路铁塔的接地装置一般采用水平放射式人工接地 极进行降阻设计，然而对于上述地区，要完成水平接地极的敷设必须付出很大的财力物力， 征地成本高，土地开挖局限性大，这些都是采用水平放射接地极降低杆塔接地电阻的局限。 由于空间的局限性，很多时候该类场所的接地装置不能按照常规的降阻措施进行设计和改 造，其接地电阻通常无法满足规程要求，一旦线路发生雷击或工频短路时，强大的雷电流或 工频短路电流经接地装置流入大地时，由于接地电阻超标，势必会造成杆塔接地装置地电 位升高，形成危险的跨步电压和接触电压，严重威胁附近人员的生命安全，因此，对该类地 区线路的杆塔接地装置进行优化设计具有重要的现实意义 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术中由于接地电阻超标，造成杆塔接地装置地 电位升高，形成危险的跨步电压和接触电压，威胁工作人员安全的技术问题，提供一种利用 立体均压环接地装置对重点防护区域杆塔的接地装置进行优化、可在较小占地面积条件下 有效降低杆塔接地电阻、同时大大增加了杆塔周围等势面面积、起到很好的均压作用、减小 附近人员承受跨步电压和接触电压的概率的基于立体均压环的杆塔接地装置。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：一种基于立体均压环的杆塔 接地装置，采用立体均压环配合降阻剂构成混合接地装置，包括阵列排布的四个杆塔基础 部，在各个杆塔基础部周围，设置由接地导体连接组成的闭合环状接地装置，构成立体均压 圆柱体，立体均压圆柱体套在对应的杆塔基础部外围，并在立体均压圆柱体上表面和下底 面的截面上铺设降阻材料层。
[0005] 本实用新型的特点在于对于空间局限的场合，可在较小占地面积条件下有效降低 杆塔接地电阻，对比常规的水平放射接地设计，要达到相同的接地降阻效果，在采用相同材 料圆钢及相同埋深的情况下，均压环型接地装置所耗占地面积仅为水平放射接地装置的 65%左右，达到提高了空间局限场合的接地效果。
[0006] 立体均压圆柱体由镀锌圆钢构成，分为顶部圆环、底部圆环和连接顶部圆环、底部 圆环的垂直连接体，顶部圆环与底部圆环由四根垂直连接体相连，形成闭合环状接地装置。 镀锌圆钢做成立体圆柱状，围绕在各个杆塔基础周围，其埋深、圆环半径、高度可视具体情 况而定。
[0007] 本实用新型的特点在于在接地导体周围铺设相应截面的降阻剂，降低整体接地电 阻的同时，对接地体表面形成保护，防止发生腐蚀。在接地装置采用降阻材料后，可以有效 的增加接地体的导体半径，在选用接地降阻材料与接地体之间接触电阻较小的情况下，有 效降低整体装置的接地电阻，提高输电线路的防雷性能，同时提高接地体的耐腐蚀性能。
[0008] 本实用新型的特点在于由接地导体连接构成的闭合环状接地装置，可有效增大塔 基周围附近地面的等势面面积，使该区域内电位差变化减小，有效增大接地电极的有效区 域，降低接地杆塔周围的跨步电压及接触电压，提高输电线路杆塔安全性。
[0009] 本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:本实用新型用于高压输电接地领域， 适用于接地区域受限的场合，可实现在较小占用面积的情况下有效降低杆塔接地电阻，同 时提高杆塔周围的安全性能。
【附图说明】
[0010] 图1所示为基于立体均压环的杆塔接地装置；
[0011] 图2所示为杆塔接地装置俯视图；
[0012] 附图标记说明：1-杆塔基础部，2-立体均压环，3-降阻材料层。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的内容做进一步详细说明。
[0014] 实施例：
[0015] 请参阅图1和图2所示，一种基于立体均压环的杆塔接地装置，包括阵列排布的四 个杆塔基础部1，在各个杆塔基础部1周围，设置由接地导体连接组成的闭合环状接地装置， 构成立体均压圆柱体2,立体均压圆柱体2套在对应的杆塔基础部1外围，并在立体均压圆柱 体2上表面和下底面的截面上铺设降阻材料层3。
[0016] 在本实施例中，立体均压圆柱体2由镀锌圆钢构成，分为顶部圆环、底部圆环和连 接顶部圆环、底部圆环的垂直连接体，顶部圆环与底部圆环由四根垂直连接体相连，形成闭 合环状接地装置。
[0017] 对立体均压环装置的降阻效果进行推导说明：假设装置周围土壤电阻率P、均压环 结构半径r、接地装置高度L、接地体埋深h，所有降阻材料的降阻系数为k，通过简化处理可 得，接地体里个塔某的梓他电阳为，
[0018]
[0019] 线路杆塔最终的接地电阻值为四个塔基电阻的并联值：
[0020] R'=n * (Ra//Rb//Rc//Rd)
[0021] 其中η为接地导体的屏蔽系数，通常在1.2~1.5之间。
[0022] 在本实施例中，降阻材料层3可采用GPF-94型降阻剂，由于其材料的半径较小，且 具有较高的吸水率，在使用后可以降低降阻材料与接地体之间的接触电阻，同时也降低了 导体与土壤之间的接触电阻，容易取得较好的降阻效果。同时采用GPF-94也可防止接地体 发生腐蚀，可以保证接地体与降阻材料之间的接触电阻保持稳定。
[0023]在本实施例中，设定线路杆塔周围土壤电阻率Ρ=1000Ω · m，按设计规程要求其 接地电阻R < 20 Ω。设计均压环结构半径r = 1.3m、接地装置高度L = 2m、接地体埋深h = 0.8m，配合降阻系数k = 0.73的GPF-94降阻剂，取屏蔽系数τι= 1.2,可得到总接地电阻为19 欧，符合接地要求，在同等条件下，对比水平放射接地体所耗165m2的占地面积，立体均压环 装置所耗占地面积仅为I OSm2，大大减小了对土地的占用。
[0024] 在本实用新型中，立体均压圆柱体2可实现对塔基周围电场分布的优化作用。在考 虑到杆塔附近人员安全的情况下，有必要采取一定的措施来降低有故障电流流过时杆塔附 近的跨步电压和接触电压，而输电线路附近地面的电位分布直接影响到接触电压和跨步电 压的大小。对比立体均压环接地装置与常规水平放射极装置，在相同雷击冲击电压载荷情 况下，采用立体均压环接地装置可使地面等势面面积明显增大，使得塔基周围地表电位更 加均匀，减小了在该区域内电位差的变化，起到均压效果，减少了人体承受跨步电压的威 胁，提高塔基周围的接地安全性能。
[0025] 上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制 本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的 专利范围中。
【主权项】
1. 一种基于立体均压环的杆塔接地装置，其特征在于:包括阵列排布的四个杆塔基础 部（1 )，在各个杆塔基础部（1)周围，设置由接地导体连接组成的闭合环状接地装置，构成立 体均压圆柱体(2)，立体均压圆柱体(2)套在对应的杆塔基础部（1)外围，并在立体均压圆柱 体(2)上表面和下底面的截面上铺设降阻材料层(3)。2. 如权利要求1所述的一种基于立体均压环的杆塔接地装置，其特征在于:立体均压圆 柱体(2)由镀锌圆钢构成，分为顶部圆环、底部圆环和连接顶部圆环、底部圆环的垂直连接 体，顶部圆环与底部圆环由四根垂直连接体相连，形成闭合环状接地装置。
【文档编号】H01R4/66GK205543275SQ201620156685
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】陈伟, 樊友平, 文武, 韦晓星, 刘婉莹, 卢文浩, 宋作森
【申请人】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心