本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種防雷接地系統(tǒng)。
背景技術(shù):
眾所周知,雷電具有極大的破壞性,其電壓高達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏,瞬間電流可高達(dá)數(shù)十萬(wàn)安倍。雷擊所造成的破壞性后果體現(xiàn)于下列三個(gè)方面:(1)設(shè)備損壞,人員傷亡;(2)設(shè)備或元器件壽命降低;(3)傳輸或儲(chǔ)存的信號(hào)、數(shù)據(jù)受到干擾或丟失,甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作而暫時(shí)癱瘓或整個(gè)系統(tǒng)停頓。目前,世界上各種建筑、設(shè)施大多數(shù)仍單獨(dú)使用傳統(tǒng)的避雷針防雷,使用避雷針防止直接雷擊實(shí)踐證明是經(jīng)濟(jì)和有效的,但是,隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展,大量精密電子設(shè)備的使用和聯(lián)網(wǎng),避雷針對(duì)這些電子設(shè)備的保護(hù)顯得無(wú)能為力。避雷針不能阻止感應(yīng)雷擊過電壓、操作過電壓以及雷電波入侵過電壓,而這類過電壓卻是破壞大量電子設(shè)備的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
針對(duì)傳統(tǒng)避雷針的不足,現(xiàn)代防雷技術(shù)系統(tǒng)的防雷方案包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)方面:
外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等,其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等泄放入大地。
內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的,通過在需要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的防雷器,使設(shè)備、線路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體,將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地,確保后接設(shè)備的安全。
通過外部防雷和內(nèi)部防雷,有效的防止雷擊帶來(lái)的損傷,外部防雷和內(nèi)部防雷相輔相成缺一不可。不論是直擊雷防護(hù)還是雷電的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)和雷電波入侵的防護(hù)技術(shù),最終都是把雷電流送入大地,因此沒有良好的接地技術(shù),就不可能有合格的防雷過程?;诖耍緦?shí)用新型提出一種防雷接地系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供能降低接地電阻、安全高效地泄放電流的防雷接地系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下方案實(shí)現(xiàn):
一種防雷接地系統(tǒng),包括與接地線連接的引出接地極,與引出接地極連接的水平接地極,以及與水平接地極連接的垂直接地極,所述水平接地極與垂直接地極的連接點(diǎn)設(shè)有傾斜接地極,所述傾斜接地極以水平接地極和垂直接地極所在平面為基準(zhǔn)對(duì)稱分布,且每側(cè)的傾斜接地極均設(shè)為多根,所述多根傾斜接地極以水平接地極和垂直接地極的連接點(diǎn)為中心呈發(fā)散狀。
傳統(tǒng)技術(shù)上,可通過增加垂直接地極以增大接地網(wǎng)電容,從而降低接地電阻,但是對(duì)于大型接地網(wǎng),電容主要由面積尺寸決定,附加于接地網(wǎng)上有限長(zhǎng)度的垂直接地極,不具有改變電容大小的幾何尺寸,因而電容增加不大,也即接地電阻減小的也不多,因此對(duì)于大型的接地網(wǎng)以增加垂直接地極作為減小接地電阻的方法是行不通的。亦可通過采用延長(zhǎng)水平接地極的方法來(lái)降低接地電阻,當(dāng)水平接地極長(zhǎng)度增大時(shí),電感的影響隨之增大,從而使沖擊系數(shù)增大,接地電阻變小,但當(dāng)水平接地極增長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度后,即使再增加其長(zhǎng)度,接地電阻也不會(huì)再變小。因此,本實(shí)用新型通過在水平接地極和垂直接地極的連接點(diǎn)處設(shè)置發(fā)散狀的傾斜接地極,在不對(duì)垂直接地極產(chǎn)生屏蔽作用的前提下,能夠有效增大接地面積,從而有效的降低接地電阻。
所述水平接地極和垂直接地極所在平面兩側(cè)的傾斜接地極數(shù)量各為三根,且三根傾斜接地極的端點(diǎn)之間形成等邊三角形。當(dāng)平面兩側(cè)的傾斜接地極數(shù)量 各為三根且三者的端點(diǎn)形成等邊三角形時(shí),此時(shí)的接地網(wǎng)除了更立體外,還會(huì)使得地面的電位分布比較均勻,可以降低設(shè)備的接觸電壓和地面的跨步電壓。
進(jìn)一步的,呈發(fā)散狀的三根傾斜接地極之間的角度為30°~50°。三根傾斜接地極之間的角度并不是越小越好或者越大越好,角度越小時(shí),有可能出現(xiàn)對(duì)垂直接地極的屏蔽作用,角度越大時(shí),不能有效降低設(shè)備的接觸電壓和地面的跨步電壓,因此,經(jīng)過大量試驗(yàn),角度在30°~50°是較為合適的一個(gè)范圍。
所述水平接地極、垂直接地極和傾斜接地極的端部設(shè)有石墨包裹層。石墨包裹層具有良好的導(dǎo)電效果,且不容易被雷電灼燒,保證了防雷效果。
所述石墨包裹層與水平接地極、垂直接地極和傾斜接地極的端部形成傘狀結(jié)構(gòu)。傘狀的石墨包裹層除了能便于將接地極放置于地下外,還能快速的泄放電流。
緊鄰傾斜接地極的土壤設(shè)有降阻劑填充層。
在接地極周圍設(shè)置降阻劑填充層后,降阻劑能向周圍底層滲透形成樹根效應(yīng),從而起到增大接地極外形尺寸,降低與周圍土壤介質(zhì)之間的接地電阻的作用。降阻劑為化學(xué)降阻劑,具有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水分,這些強(qiáng)電解質(zhì)和水分被網(wǎng)狀膠體所包圍,網(wǎng)狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充,使得降阻劑不至于隨地下水和雨水而流失,因而能長(zhǎng)期保持良好的導(dǎo)電作用。由于設(shè)置了傾斜接地極,在傾斜接地極周圍設(shè)置降阻劑填充層即能達(dá)到良好的降阻效果,不需在水平接地極和垂直接地極布置降阻劑填充層,有效降低成本。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型通過改變接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu),從而改善傳統(tǒng)技術(shù)上接地極長(zhǎng)度過長(zhǎng)、接地面積不足、接地電阻過大的缺點(diǎn)。
附圖說明
圖1為防雷接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為水平接地極、垂直接地極和傾斜接地極的連接結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;
圖3為垂直接地極設(shè)置石墨包裹層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例
如圖1~3所示,一種防雷接地系統(tǒng),包括與接地線連接的引出接地極100,與引出接地極100連接的水平接地極200,以及與水平接地極200連接的垂直接地極300,所述水平接地極200與垂直接地極300的連接點(diǎn)設(shè)有傾斜接地極400,所述傾斜接地極400以水平接地極200和垂直接地極300所在平面為基準(zhǔn)對(duì)稱分布,且每側(cè)的傾斜接地極400均設(shè)為三根,所述三根傾斜接地極400以水平接地極200和垂直接地極300的連接點(diǎn)為中心呈發(fā)散狀,且三根傾斜接地極400的端點(diǎn)之間形成等邊三角形,每根傾斜接地極400之間的角度為45°。所述水平接地極200、垂直接地極300和傾斜接地極400的端部設(shè)有石墨包裹層500,所述石墨包裹層500形成傘狀結(jié)構(gòu)。所述傾斜接地極400附近的土壤設(shè)置降阻劑填充層。
上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些顯而易見的替換形式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。