专利名称：降低中性点接地极跨步电压的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电领域中的接地系统技术，特别是一种降低中性点接地极跨步电压的装置。
背景技术：
对于矿山等特定的土层比较薄、含有沙石土层、岩石较多的地质条件的地区，按现行标准装置，接地线入地以下采用没有绝缘要求的裸线与接地极相连接。为了满足接地电阻&<4 Ω的要求，通常采用增加埋入深度L和加大接地极的几何尺寸措施。通常要求接地极埋入深度L=L 5m左右，主要目的是通过降低接地电阻值来减少地表的电流密度，最终保证跨步电压的安全。但是，以上措施效果甚微，让接地电阻值无限制的减少只能成为一种理想。在380/220伏供电系统中， 发生单相接地时，经过理论测算，接地总电流I不超过27. 5A。当人体接触到裸露的中性点接地线时，人身将通过的电流约为11毫安，当触电时间超过10秒时，人体已进入不易摆脱阈值区域，这种接地极的安装标准装置，对人员是没有绝对安全保障的。这种接地装置除了上述对人身有接触性伤害外，在中性点接地装置周围，还存在另一种对人身的潜在危险——跨步电压伤害。所谓跨步电压是指人的两脚间在0.8m距离时的接地电位差，跨步电压最危险的区域，是在距离接地极或接地线0. 8m半径内(接地极与接地裸线是等电位的)。在雨天系统接地时，中性点接地极处的跨步电压致使人身通过的电流可以高达76毫安，该电流可使触电者在2秒时间内进入不易摆脱阈值区域，可使人出现肌肉收缩、呼吸困难、心脏机能紊乱等反应，对触电者构成了致命的伤害。
发明内容本实用新型的目的是提供一种降低中性点接地线近距离跨步电压的装置，消除跨步电压最危险的区域，保障人身安全。本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的本实用新型的降低中性点接地极跨步电压的装置，其特征在于在埋入地下的接地电极与变压器中性点接手之间设有绝缘接地导线棒，所述的绝缘接地导线棒由中间导电体和包围此中间导电体的绝缘外层所组成，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体的C端与埋入地下的接地电极连接，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体的S端与变压器中性点接手相连接，所述的绝缘接地导线棒垂直埋入地下的深度大于或等于跨步距离0. Sm。所述的绝缘接地导线棒由绝缘接地导线棒I和与此绝缘接地导线棒I连接的绝缘接地导线棒II所构成的组合件，所述的绝缘接地导线棒I的中间导电体的C端与埋入地下的接地极相焊接，另一端制成带有外螺纹的凸头，所述的绝缘接地导线棒II的中间导电体一端设计成带有内螺纹的凹形结构，并与绝缘接地导线棒I的中间接导电体的外螺纹连接，所述的绝缘接地导电棒II的S端与变压器中性点接手相连接。本实用新型的降低中性点接地极跨步电压的装置采取其措施是将入地后的接地下引线裸线改为绝缘导线棒与接地极相连接，使靠近接地线的地表电位与深埋地下的接地极电位有效的隔离开L长距离。把接地线周围半径0. 8m范围内的接地电压最险的区域移至地下深处。从图1接地电压分布曲线图中可以看出，曲线最陡峭的区域段被削峰，使接地电压分布曲线变得平缓一平均斜率下降，消除了接地线周围半径0. 8m的最危险区域，让接地电压分布的均衡度得到了改善，电压分布区间延伸到接地极周围半径20m之外。在中性点接地线周围半径0. 8m范围内，接地电压的曲线变化率不在是最大值，而是接近于一段水平的直线(斜率为零，接地电压梯度为零)，如图1所示，这样就把跨步电压的最危险区域转变为跨步电压最安全区域(约为等电位差)。本实用新型的有益效果是可以延伸应用于各种避雷器的接地线，在避雷器工作过程时，降低接地极周围的跨步电压，使其对人畜的伤害降至最低程度。通过应用绝缘接地导线棒，把接地电压分布规律理想化，使接地线周围半径0. 8m范围内的接地电压变化率最大的区域得以较理想的抑制，让接地电压分布较均衡的延伸到接地线周围半径20m之外， 降低了常规的中性点制作方法所产生的跨步电压对人畜的伤害危险。
图1为接地电压分布示意图。图2为本实用新型的结构示意图。图3为本实用新型的绝缘接地导线棒采用组合结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图1、图2所示，本实用新型的降低中性点接地极跨步电压的装置，其特征在于在埋入地下的接地电极1与变压器中性点接手3之间设有绝缘接地导线棒2，所述的绝缘接地导线棒2由中间导电体2-1和包围此中间导电体2-1的绝缘外层2-2所组成，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体2-1的C端与埋入地下的接地电极1连接，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体2-1的S端与变压器中性点接手3相连接，所述的绝缘接地导线棒2垂直埋入地下的深度L大于或等于跨步距离0. Sm。图1中的Ug为接地极分部电压，UgI为任意点跨步电压，Ugn为无限远接地电压，Ugm为最大接地跨步电压，L为接地极埋设深度，曲线a为接接极电压分布曲线，b为用裸线时部分电压分布曲线，c为用绝缘接地棒时部分电压分布曲线。从图1中可以看出由于采用了上述措施是将入地后的接地下引线裸线改为绝缘导线棒与接地极相连接，使靠近接地线的地表电压与深埋地下的接地极电位有效的隔离开 L长距离。把接地线周围半径0. 8m范围内的接地电压最险的区域移至地下深处。使跨步电压近线性均勻地分布在接地极周围，接地电压分布区间延伸到接地极周围半径20m以外， 大幅度地减小了地表跨步电压对人畜的危害。如图3所示，本实用新型所述的绝缘接地导线棒2由绝缘接地导线棒I和与此绝缘接地导线棒I连接的绝缘接地导线棒II所构成的组合件，所述的绝缘接地导线棒I的中间导电体2-1的C端与埋入地下的接地极1相焊接，另一端制成带有外螺纹的凸头2-3，所述的绝缘接地导线棒II的中间导电体2-1 —端设计成带有内螺纹的凹形结构2-4，并与绝缘接地导线棒I的中间接导电体的外螺纹连接，所述的绝缘接地导电棒II的S端与变压器中性点接手3相连接。本实用新型绝缘接地导线棒II所构成的组合件也可以采用其它方式连接。本实用新型这种组合式绝缘接地导线棒主要考虑外绝缘材料的耐张强度限制，可根据需要制成不同长度的绝缘接地导线棒，这种组合式结构的绝缘接地导线棒不仅便于连接，且保证运输过程免受绝缘损伤。本实用新型由于采用了绝缘接地导线棒，将其垂直埋入地下0.8m即能使接地线周围近距离地表的电流密度大幅度降低，并延伸至接地极周围半径20m之外。上述结构的绝缘接地导线棒有效地减少了地表浅层的电流密度，从而降低了地表的跨步电压。按照本实用新型所述的绝缘接地导线棒的中间导电体选用0l4mm 018mm镀锌铁筋。所述的外绝缘层为硅橡胶或环氧树脂材质，并采用浇注工艺与钢筋导电体元件浇固成一体，从而起到了保护金属导电体免受腐蚀，且在土壤中长期埋置不会老化不透水、不生锈，保持了接地装置长期处于良好状态。实施例1将本实用新型应用在矿山丘陵地带，且本实用新型所述的绝缘接地导线棒的组合件由2. 5m长的绝缘接地导线棒I和与此绝缘接地导线棒I相连接的an长的绝缘接地导线棒II所组成，所述的绝缘接地导线棒组合件的C端埋入地下深度0. 8m。这样就可以把带有高电位的接地极深藏在地下，使聚集在接地线周围地表的电流密度大幅度降低；跨步电压近线性均勻地分布在接地线周围，接地电压分布区间延伸到接地极周围半径20m以外，减小了地表跨步电压，其接地极的测试电阻不低于4欧姆常规要求，从而有效的解决了山地丘陵地带接地阻值不能满足要求的难题。实现了在不增加接地电极尺寸、占地面积，又节省建造经费的前提下，有效的保证了矿山丘陵地带跨步电压对人畜免受伤害的安全性。
权利要求1.一种降低中性点接地极跨步电压的装置，其特征在于在埋入地下的接地电极与变压器中性点接手之间设有绝缘接地导线棒，所述的绝缘接地导线棒由中间导电体和包围此中间导电体的绝缘外层所组成，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体的C端与埋入地下的接地电极连接，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体的S端与变压器中性点接手相连接，所述的绝缘接地导线棒垂直埋入地下的深度大于或等于跨步距离0. Sm。
2.根据权利要求1所述的降低中性点接地极跨步电压的装置，其特征在于所述的绝缘接地导线棒由绝缘接地导线棒I和与此绝缘接地导线棒I连接的绝缘接地导线棒II所构成的组合件，所述的绝缘接地导线棒I的中间导电体的C端与埋入地下的接地极相焊接， 另一端制成带有凸头的外螺纹，所述的绝缘接地导线棒II的中间导电体一端设计成凹形结构，并在其内开有内螺纹，并与绝缘接地导线棒I的中间接导电体的外螺纹连接，所述的绝缘接地导电棒II的S端与变压器中性点接手相连接。
3.根据权利要求2所述的降低中性点接地极跨步电压的装置，所述的绝缘接地导线棒的组合件由2. 5m长的绝缘接地导线棒I和与此绝缘接地导线棒I相连接的an长的绝缘接地导线棒II所组成，所述的绝缘接地导线棒组合件的C端埋入地下深度0. 8m。
4.根据权利要求1所述的降低中性点接地极跨步电压的装置，其特征在于所述的绝缘接地线的中间的导电体(导线)选用0l4mm 0l8mm镀锌铁筋。
5.根据权利要求1所述的降低中性点接地极跨步电压的装置，其特征在于所述的外绝缘层材料为硅橡胶或环氧树脂材料。
专利摘要本实用新型涉及一种降低中性点接地极跨步电压的装置。其特征在于在埋入地下的接地电极与变压器中性点接手之间设有绝缘接地导线棒，所述的绝缘接地导线棒由中间导电体和包围此中间导电体的绝缘外层所组成，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体的C端与埋入地下的接地电极连接，所述的绝缘接地导线棒的中间导电体的S端与变压器中性点接手相连接，所述的绝缘接地导线棒垂直埋入地下的深度大于或等于跨步距离0.8m。本实用新型的有益效果是可以延伸应用于各种避雷器的接地系统，在避雷器工作过程时，降低接地线周围的跨步电压，让跨步电压最危险区域对人畜的伤害降至最低程度。
文档编号H02B1/16GK202260146SQ20112035650
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者洪英 申请人:鞍钢集团矿业公司