本實(shí)用新型涉及輸電線路桿塔接地技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽。
背景技術(shù):
輸電線路桿塔接地網(wǎng)是電力系統(tǒng)輸電線路重要組成部分,是減少輸電線路桿塔絕緣子閃絡(luò)事故的重要防雷手段和基礎(chǔ)設(shè)施。由于一些輸電線路走廊所處巖石、砂礫、砂土以及混合土質(zhì)環(huán)境下時(shí)土壤電阻率較大,部分地區(qū)土壤電阻率甚至高達(dá)2000Ω?m~5000Ω?m,且有的分層土壤環(huán)境下,土壤表層電阻率較低而底層遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過表層土壤電阻率,使得多基桿塔接地網(wǎng)多輔以降阻劑來將接地電阻降至標(biāo)準(zhǔn)要求值(一般要求10Ω以下,不同土壤電阻率標(biāo)準(zhǔn)要求值不一)。
目前,輸電線路桿塔接地常用的降阻劑種類魚龍混雜,品質(zhì)參差不齊,且兼之施工工藝難以保證,使得降阻時(shí)存在以下不足之處:(1)當(dāng)采用化學(xué)、礦渣以及火山灰降阻劑時(shí),會(huì)對(duì)金屬接地體,尤其是鋼、鍍鋅鋼造成不可逆轉(zhuǎn)的腐蝕作用,雖然在使用初期具有一定的降阻效果,但長(zhǎng)期來看由于其對(duì)金屬接地體的加速腐蝕反而減小了接地裝置使用壽命;(2)當(dāng)采用可溶性的化學(xué)降阻劑和流質(zhì)降阻劑時(shí),由于含有無機(jī)鹽成分,往往會(huì)因雨水沖刷、滲入以及地下水的流動(dòng)逐漸流失從而降阻效果不穩(wěn)定,一段時(shí)間后接地網(wǎng)的接地電阻值出現(xiàn)“反彈”升高現(xiàn)象;(3)當(dāng)采用含有硫酸鹽、硝酸鹽、重金屬以及毒性有機(jī)化合物等降阻劑時(shí),會(huì)一定程度上污染土壤地表植被和地下水資源;(4)降阻劑降阻的施工工藝較復(fù)雜且難度大,主要原因在于粉末及流質(zhì)降阻劑在使用時(shí)需要經(jīng)過攪拌,伴隨著大量的粉塵會(huì)危害施工人員的身體健康,并且降阻劑在施工時(shí)難以做到均勻敷設(shè),難以防止金屬接地體的不同部位之間形成化學(xué)原電池造成金屬接地體的腐蝕,從而影響降阻效果;(5)成本較高,主要在于使用時(shí)用量較大,動(dòng)輒數(shù)噸甚至數(shù)十噸,高昂的運(yùn)輸及材料成本限制了降阻效果。
因此,亟需針對(duì)輸電線路采用降阻劑進(jìn)行桿塔接地降阻過程中,存在的腐蝕接地體、易流失、長(zhǎng)效性差、污染土壤地下水源、運(yùn)輸施工難度大、材料成本高等上述系列問題進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽,能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的腐蝕接地體、易流失、長(zhǎng)效性差、污染土壤地下水源、運(yùn)輸施工難度大、材料成本高等系列問題,且施工工藝便捷可靠。
為了解決上述問題,本實(shí)用新型提供一種輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽,其與水平接地體相配合,敷設(shè)于接地溝中,所述輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽包括降阻槽和連接線;其中,
所述降阻槽包括由柔性復(fù)合石墨線制備的降阻網(wǎng)以及至少一個(gè)由剛性材料制作而成的凹形支撐件;其中,所述凹形支撐件將所述降阻網(wǎng)折疊并固定成凹形槽;
待所述降阻槽置放于所述接地溝后,所述水平接地體沿所述降阻槽的中心軸線方向穿過所述降阻槽并與所述降阻槽的兩端通過專用連接線相固定。
其中,所述降阻網(wǎng)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其由可任意卷曲和折疊的石墨線編織而成。
其中,所述石墨線由石墨帶經(jīng)捻線工藝制成。
其中,每一凹形支撐件均由金屬鋁或金屬銅制作而成,且所述每一凹形支撐件的兩端均呈錐狀。
其中,所述水平接地體與所述每一凹形支撐件的底壁之間的距離均應(yīng)大于5cm,且與所述每一凹形支撐件的兩側(cè)內(nèi)壁之間的距離均應(yīng)大于5cm。
其中,所述連接線將所述復(fù)合降阻槽和所述水平接地體纏繞在一起,且沿所述水平接地體徑向至少在所述水平接地體上纏繞5至10圈。
其中,所述連接線為銅絞線。
其中,所述連接線為內(nèi)芯采用芳綸纖維與玻璃纖維組合的復(fù)合石墨線,且所述芳綸纖維至少有5根。
實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例,具有如下有益效果:
1、復(fù)合降阻槽與接地體連接后,接地網(wǎng)在沖擊電流作用下的“火花放電”效應(yīng)不僅能擊穿二者之間的土壤,還能大幅度增加復(fù)合降阻槽外部的土壤(擊穿后的土壤電阻率急劇降低,此時(shí)可將擊穿后的土壤視為良道導(dǎo)體),從而增大接地體的有效散流半徑,降低桿塔的沖擊接地電阻;
2、復(fù)合降阻槽可以極大增大整個(gè)桿塔接地網(wǎng)與土壤的有效接觸面積,減小與土壤的接觸電阻,有利于降低桿塔接地電阻;
3、復(fù)合降阻槽采用高純石墨作為主要導(dǎo)電材料,其導(dǎo)電性良好,其電阻率比市面上普通降阻劑、降阻模塊的電阻率低幾個(gè)數(shù)量級(jí),最低可達(dá)10-5Ω·m級(jí)別;
4、復(fù)合降阻槽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,力學(xué)性能較強(qiáng),避免了降阻劑隨雨水以及地下水的沖刷而流失的問題,其降阻長(zhǎng)效性得到保證;
5、復(fù)合降阻槽組成原料采用化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定的石墨以及合成纖維,可以有效預(yù)防圓鋼、扁鋼、角鋼、鍍鋅鋼、銅包鋼以及柔性石墨復(fù)合接地體等任意接地體的腐蝕,有效避免降阻劑對(duì)接地體的腐蝕,顯著延長(zhǎng)接地體的使用壽命;
6、復(fù)合降阻槽與接地體連接時(shí)連接方式簡(jiǎn)單,施工便捷,避免了降阻劑的敷設(shè)不均勻以及接地模塊的焊接難度大問題。此外,石墨復(fù)合降阻槽的支撐件制備工藝簡(jiǎn)單,防腐蝕、抗老化,可實(shí)現(xiàn)反復(fù)循環(huán)利用;
7、在對(duì)土壤電阻率小于1000Ω·m的桿塔接地網(wǎng)進(jìn)行降阻時(shí),可以實(shí)現(xiàn)差異化接地降阻,即只在散流密度較大的接地體的兩端使用復(fù)合降阻槽,可以進(jìn)一步降低桿塔接地網(wǎng)的降阻成本;
8、復(fù)合降阻槽不僅適用于水平桿塔接地網(wǎng),同樣適用于發(fā)變電站的接地網(wǎng)降阻施工,適應(yīng)性廣,推廣意義顯著。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽的連接示意圖;
圖2為圖1的剖截面示意圖;
圖3為凹形支撐件與降阻網(wǎng)穿刺連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
如圖1至圖3所示,為本實(shí)用新型實(shí)施例中,提供的一種輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽,其與水平接地體L相配合,敷設(shè)于接地溝K中,該輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽包括降阻槽1和連接線2;其中,
降阻槽1包括由柔性復(fù)合石墨線制備的降阻網(wǎng)11以及至少一個(gè)由剛性材料制作而成的凹形支撐件12;其中,凹形支撐件12將降阻網(wǎng)11折疊并固定成凹形槽;
待降阻槽1置放于接地溝K后,水平接地體L沿降阻槽1的中心軸線方向穿過降阻槽1并與降阻槽1的兩端通過專用連接線2相固定。
應(yīng)當(dāng)說明的是,降阻網(wǎng)11不僅能實(shí)現(xiàn)降阻的功能,而且還具有可柔性,可任意彎曲和折疊,從而能夠通過凹形支撐件12形成降阻槽1,極大增大整個(gè)桿塔接地網(wǎng)與土壤的有效接觸面積,減小與土壤的接觸電阻,有利于降低桿塔接地電阻。在采用多個(gè)凹形支撐件12時(shí),相鄰凹形支撐件12之間至少預(yù)留有一定距離,為保證降阻槽1足夠的支撐強(qiáng)度,相鄰凹形支撐件12的間隔以不大于1m為宜。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,降阻網(wǎng)11呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其由可任意卷曲和折疊的石墨線編織而成,且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的降阻網(wǎng)11具有多個(gè)正方形網(wǎng)孔。為保證復(fù)合降阻槽1足夠的導(dǎo)電性和力學(xué)強(qiáng)度,降阻網(wǎng)11上的每個(gè)正方形網(wǎng)孔邊長(zhǎng)不宜大于10mm。由于降阻網(wǎng)11由可任意卷曲和折疊的石墨線編織而成,使得每一個(gè)凹形支撐件12均可以穿過降阻網(wǎng)11中石墨線間的縫隙,從而達(dá)到折疊固定降阻網(wǎng)11的效果。
可以理解的是,降阻槽1由于采用高純石墨作為主要導(dǎo)電材料,其導(dǎo)電性良好,其電阻率比市面上普通降阻劑、降阻模塊的電阻率低幾個(gè)數(shù)量級(jí),最低可達(dá)10-5Ω·m級(jí)別。并且避免了降阻劑隨雨水以及地下水的沖刷而流失的問題,其降阻長(zhǎng)效性得到保證。還可以進(jìn)一步有效預(yù)防圓鋼、扁鋼、角鋼、鍍鋅鋼、銅包鋼以及柔性石墨復(fù)合接地體等任意水平接地體L的腐蝕,有效避免降阻劑對(duì)接地體的腐蝕,顯著延長(zhǎng)水平接地體L的使用壽命。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,石墨線由石墨帶經(jīng)捻線工藝制成,具體工藝制備方法如下:將高溫膨脹后的蠕蟲石墨壓制成單層石墨紙,在上下兩張石墨紙之間放置粘有丙烯酸乙酯的合成纖維,然后再次經(jīng)過輥壓成型得到復(fù)合石墨紙,經(jīng)過切割與捻線制備不同直徑的復(fù)合石墨線材。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,每一凹形支撐件12均由金屬鋁或金屬銅制作而成,且每一凹形支撐件12的兩端均呈錐狀,以便于減小刺穿降阻槽1的難度。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,水平接地體L與每一凹形支撐件12的底壁之間的距離均應(yīng)大于5cm,且與每一凹形支撐件12的兩側(cè)內(nèi)壁之間的距離均應(yīng)大于5cm,即不在降阻槽1與水平接地體L的連接點(diǎn)處,有利于降阻。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,連接線2將復(fù)合降阻槽1和水平接地體L纏繞在一起,且沿水平接地體L徑向至少在水平接地體L上纏繞5至10圈,有利于降阻槽1和水平接地體L之間的固定。
在一個(gè)實(shí)施例中,連接線2為銅絞線,截面積一般在4mm2之上。在另一個(gè)實(shí)施例中,連接線2為內(nèi)芯采用芳綸纖維與玻璃纖維組合的復(fù)合石墨線,且芳綸纖維至少有5根。
本實(shí)用新型實(shí)施例中輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽敷設(shè)于接地溝K的施工流程如下:
(1)將降阻網(wǎng)11敷設(shè)于接地溝K中;
(2)采用凹形支撐件12固定降阻網(wǎng)11從而確定降阻槽1的形狀,且相鄰兩個(gè)凹形支撐件12的距離不宜超過1m,此時(shí)凹形支撐件12穿刺在降阻網(wǎng)11的正方形網(wǎng)孔上,使得降阻槽1整體呈“凹”字形;
(3)將水平接地體L敷設(shè)在降阻槽1內(nèi),并在每根水平接地體L的兩端采用高強(qiáng)度連接線2將降阻槽1與水平接地體L捆扎固定;其中,高強(qiáng)度連接線2在水平接地體L上應(yīng)纏繞5~10圈,且高強(qiáng)度連接線2的連接電阻不宜超過5mΩ;
(4)采用細(xì)土回填降阻槽1與水平接地體L之間的空隙,盡量減少兩者之間的空氣間隙,待回填土整體覆蓋水平接地體L,采用人工夯實(shí)后再將整個(gè)接地溝回填完整。
對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的輸電線路桿塔水平接地復(fù)合降阻槽的應(yīng)用場(chǎng)景做進(jìn)一步說明:
某地220kV架空輸電線路桿塔采用直徑10mm的鍍鋅鋼接地材料組成方框射線形接地網(wǎng)。該接地網(wǎng)架設(shè)時(shí)采用降阻劑進(jìn)行接地網(wǎng)降阻,工頻接地電阻約為10Ω左右,第3年因該桿塔遭受雷擊閃絡(luò)而進(jìn)行接地電阻復(fù)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該接地網(wǎng)的工頻接地電阻值已經(jīng)變?yōu)?7Ω,遠(yuǎn)超過電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中限定值。實(shí)際開挖接地溝發(fā)現(xiàn)鍍鋅鋼接地材料已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕,且接地溝中降阻劑流失嚴(yán)重,因此采用石墨復(fù)合降阻槽進(jìn)行桿塔接地網(wǎng)接地降阻改造。
該實(shí)施例在施工時(shí)采用的石墨復(fù)合降阻槽基本參數(shù)如下:石墨復(fù)合降阻槽的寬度為20cm、高度為15cm,降阻槽網(wǎng)孔邊長(zhǎng)平均小于2mm(石墨復(fù)合降阻槽整體密實(shí)平整,幾乎不透光),材料電阻率實(shí)測(cè)值約8.25×10-5Ω·m。采用內(nèi)芯纖維為芳綸纖維的高強(qiáng)度連接線進(jìn)行連接,支撐件選用直徑2mm的鋁條。
該實(shí)施例施工時(shí)取出原有接地網(wǎng)開挖完畢,保持原有接地網(wǎng)面積與形狀不變的前提下,使用相同直徑的鍍鋅鋼接地材料。施工時(shí)接地溝中均敷設(shè)石墨復(fù)合降阻槽,并每間隔1m采用支撐件塑形,在方框射線形接地網(wǎng)的每段接地體的收尾兩端采用高強(qiáng)度連接線進(jìn)行連接,每個(gè)連接點(diǎn)的接觸電阻值均小于4mΩ。石墨復(fù)合降阻槽與接地體的垂直間距約5cm,水平間距(即接地體與兩壁間距)約10cm。全部接地網(wǎng)回填完畢后測(cè)量接地電阻平均值約7.92Ω,經(jīng)半年后復(fù)測(cè)其接地電阻平均值約7.85Ω,且實(shí)際開挖發(fā)現(xiàn)鍍鋅鋼接地體無腐蝕,石墨復(fù)合降阻槽表層無變化,且連接點(diǎn)的接觸電阻值仍維持在4mΩ左右,接地網(wǎng)接地電阻值及防腐防流失效果良好,可見采用石墨復(fù)合降阻槽的整體降阻效率高、降阻效果穩(wěn)定。
實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例,具有如下有益效果:
1、復(fù)合降阻槽與接地體連接后,接地網(wǎng)在沖擊電流作用下的“火花放電”效應(yīng)不僅能擊穿二者之間的土壤,還能大幅度增加復(fù)合降阻槽外部的土壤(擊穿后的土壤電阻率急劇降低,此時(shí)可將擊穿后的土壤視為良道導(dǎo)體),從而增大接地體的有效散流半徑,降低桿塔的沖擊接地電阻;
2、復(fù)合降阻槽可以極大增大整個(gè)桿塔接地網(wǎng)與土壤的有效接觸面積,減小與土壤的接觸電阻,有利于降低桿塔接地電阻;
3、復(fù)合降阻槽采用高純石墨作為主要導(dǎo)電材料,其導(dǎo)電性良好,其電阻率比市面上普通降阻劑、降阻模塊的電阻率低幾個(gè)數(shù)量級(jí),最低可達(dá)10-5Ω·m級(jí)別;
4、復(fù)合降阻槽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,力學(xué)性能較強(qiáng),避免了降阻劑隨雨水以及地下水的沖刷而流失的問題,其降阻長(zhǎng)效性得到保證;
5、復(fù)合降阻槽組成原料采用化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定的石墨以及合成纖維,可以有效預(yù)防圓鋼、扁鋼、角鋼、鍍鋅鋼、銅包鋼以及柔性石墨復(fù)合接地體等任意接地體的腐蝕,有效避免降阻劑對(duì)接地體的腐蝕,顯著延長(zhǎng)接地體的使用壽命;
6、復(fù)合降阻槽與接地體連接時(shí)連接方式簡(jiǎn)單,施工便捷,避免了降阻劑的敷設(shè)不均勻以及接地模塊的焊接難度大問題。此外,石墨復(fù)合降阻槽的支撐件制備工藝簡(jiǎn)單,防腐蝕、抗老化,可實(shí)現(xiàn)反復(fù)循環(huán)利用;
7、在對(duì)土壤電阻率小于1000Ω·m的桿塔接地網(wǎng)進(jìn)行降阻時(shí),可以實(shí)現(xiàn)差異化接地降阻,即只在散流密度較大的接地體的兩端使用復(fù)合降阻槽,可以進(jìn)一步降低桿塔接地網(wǎng)的降阻成本;
8、復(fù)合降阻槽不僅適用于水平桿塔接地網(wǎng),同樣適用于發(fā)變電站的接地網(wǎng)降阻施工,適應(yīng)性廣,推廣意義顯著。
以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍,因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。