[發明專利]基于火花增強效應的桿塔螺旋針刺型接地裝置

在審

• 申請號: 202110458695.8
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113300128A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 高鵬;李宋林;劉宏光;曹付勇;宋凱;馬濤;王一夔;趙世文;孫輝;呂高陽
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司淄博供電公司
• 主分類號: H01R4/66
• 分類號: H01R4/66;H01B7/06;H01B7/04;E04H12/00;E02D27/12;E02D27/42
• 代理公司: 淄博川誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37275
• 代理人: 高鵬飛

本發明涉及一種電力系統桿塔接地裝置，尤其涉及一種基于火花增強效應的桿塔螺旋針刺型接地裝置，屬于電力系統輸配電線路防雷接地領域。包括柔性石墨接地纜繩(1)、針刺(3)和金屬連接件(2)，柔性石墨接地纜繩(1)從上到下依次設置多個金屬連接件(2)，針刺(3)通過金屬連接件(2)固定在柔性石墨接地纜繩(1)上。本發明結構簡單，設計合理，耐腐蝕，使用壽命長，不但能夠節省桿塔接地降阻施工面積和成本，還能夠有效降低桿塔沖擊接地阻抗，提高輸電線路的耐雷性能，具有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及一種電力系統桿塔接地裝置，尤其涉及一種基于火花增強效應的桿塔螺旋針刺型接地裝置，屬于電力系統輸配電線路防雷接地領域。

背景技術

輸電線路雷電防護性能與桿塔接地性能直接相關，降低桿塔的接地電阻可以有效降低輸電線路中的雷電過電壓，提高線路的耐雷水平。然而，實際運行中，由于征地等問題，桿塔實際施工面積常受限制。在土壤電阻率較高且有限施工面積下，降低桿塔接地電阻通常比較困難。傳統采用外延接地降阻的方法，雖然可以降低桿塔接地電阻，但存在外延較長、尋找低土壤電阻率地區困難等問題。采用鍍鋅鋼垂直接地體可降低桿塔土壤電阻率，但存在施工費高、易腐蝕等問題。而降阻劑等材料的使用，雖然可以一定程度上降低桿塔接地電阻，但隨著降雨等作用，部分降阻劑存在土壤污染、長效性難以保證的問題。

當雷擊輸電線路桿塔時，高幅值雷電流會從桿塔塔頂沿著塔身向桿塔接地網傳播。當高幅值雷電流作用于桿塔接地網時，接地裝置局部會出現火花放電過程。當接地裝置上出現火花放電現象時，其周圍土壤介質將被火花擊穿，相當于降低了局部土壤電阻率，從而降低桿塔的沖擊接地阻抗。可見，利用火花放電現象可有效降低桿塔接地裝置的沖擊接地阻抗，從而達到提高輸電線路的耐雷性能的目的。

針對金屬接地材料存在易腐蝕、施工不便等問題，近年來，非金屬石墨接地材料開始逐漸應用于我國輸電線路的接地降阻工程中。目前柔性石墨復合接地體具有可彎曲、施工方便的特點，在桿塔樁基建設期，利用柔性石墨復合接地體實現桿塔樁基的垂直接地設計，并增強接地體的火花放電效應，對降低桿塔沖擊接地阻抗和提高線路的雷電防護性能都具有重要的實際工程應用價值。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的問題是：提供一種結構設計合理，耐腐蝕性好，使用壽命長，不但能夠節省桿塔接地降阻施工面積和成本，還能夠有效降低桿塔沖擊接地阻抗，提高輸電線路的耐雷性能的基于火花增強效應的桿塔螺旋針刺型接地裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

所述的基于火花增強效應的桿塔螺旋針刺型接地裝置，包括柔性石墨接地纜繩、針刺和金屬連接件，柔性石墨接地纜繩從上到下依次設置多個金屬連接件，針刺通過金屬連接件固定在柔性石墨接地纜繩上。

基于火花增強效應的桿塔螺旋針刺型接地裝置通過設置針刺，當雷電流流過接地裝置時，由于針刺曲率半徑小，局部電場強度會很高，從而針刺會產生局部火花放電現象，其周圍土壤也被擊穿，使得周圍土壤導線性能大幅提高，有利于雷電流的散流，有效降低了桿塔沖擊接地阻抗，提高了輸電線路的耐雷性能。同時，該接地裝置在桿塔樁基建設時便螺旋式纏繞在樁基外表面，避免了二次施工，不增加樁基基建成本和施工面積，結構設計合理，耐腐蝕性好，使用壽命長，實用性強。

進一步的優選，柔性石墨接地纜繩螺旋式均勻纏繞在桿塔樁基外表面，柔性石墨接地纜繩的直徑為28mm，螺旋間距為1m，柔性石墨接地纜繩的長度取決于實際樁基結構。

進一步的優選，針刺采用鍍鋅鋼針刺，每個金屬連接件上均固定有兩個針刺，兩個針刺反向放置，降低桿塔沖擊接地阻抗。