[發明專利]一種接地導流砼結構

有效

• 申請號: 202210173745.2
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114566814B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 汪斌;戴爭鳴;彭武;陳波;鄔震寅;徐凌;馮成臣;張樂;汪洋;汪景潤;盧施遠
• 申請（專利權）人: 黃岡強源電力設計有限公司;武漢強寶科技有限公司;國網湖北省電力有限公司黃岡供電公司
• 主分類號: H01R4/66
• 分類號: H01R4/66;H01R13/66
• 代理公司: 武漢仁合利泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 42275
• 代理人: 鄒航

本發明公開了一種接地導流砼結構，包括金屬接地體和土壤，所述金屬接地體與所述土壤之間設置有導流防蝕砼帶，所述導流防蝕砼帶與所述金屬接地體接觸面之間設置的容性結構。本發明克服現有接地降阻技術不足，改變了現有接地技術單一的流動通道電荷傳導方式，根據雷擊規律和雷電波形特征，通過先吸收、再釋放技術在地中構造接地導流防蝕砼帶、接地增效散流砼帶、大地遠端零電位點之間土壤所形成的擴展吸收通道、擴展位移電流釋放通路、電荷擴散通道、電荷傳導通道，依順序導向首先吸收釋放雷電波頭沖擊電流，再釋放低頻電流或工頻電流和直流，從而將現有接地技術單一的流動通道電荷傳導方式改進為多通道電荷傳導方式。

技術領域

本發明涉及接地導流技術領域，尤其涉及一種接地導流砼結構。

背景技術

目前雷電接地存在三大技術難點問題：

1、雷電沖擊波及短路大電流入地時因接地體感性分量及端部效應難以泄放入地并引起地電位升危害

現行降低接地電阻的方法有：加大接地網的面積，深井法、外引接地體、換土，接地材料有：金屬接地體、非金屬接地棒、接地模塊、降阻劑、柔性接地體等。理論與實踐證明，這些方法和材料均難以改變接地裝置的感性結構特征并存在感性分量X_L增加的風險。

在傳統接地技術中，以管路學歐姆定律為基礎，圍繞著“接地電阻”這個物理量展開并要求接地裝置的接地電阻越小越好，僅以“接地電阻”這個物理量在工程實施過程中顯現出有關理論和應用方面的問題已受到廣泛關注和重視。在新的技術規范中，以接地阻抗為標準，包含兩個部分，為阻性分量X_R和感性分量X_L的矢量和(圖1)。實驗研究表明，地網或大型地網通過加大地網面積、外引接地體、深井降低接地電阻X_R的同時，感性分量X_L增加，阻抗X_Z并未降低(圖2)，使得電涌難以釋放，地電位升高的風險增加。由于感性分量X_L引起的地電位升高與接地裝置結構特征和雷電波波頭陡度相關，因此降低入地沖擊波陡度和改變接地裝置結構特征，是降低接地阻抗、地電位升反擊危害的有效途徑。

在沖擊電流、較大短路電流入地泄放過程中，不同結構的水平接地體、垂直接地裝置因接地導體之間的屏蔽效應及自身電感引起的導體中部電流密度較小、端部導體段電流密度急劇增加的對地散流不均勻現象所形成的端部效應(圖3)，造成相對散流體減小、地電位升高。

2、高土壤電阻率地區降阻難

工程實踐表明，當土壤電阻率＞1000Ωm時，欲將接地電阻降至 1Ω以下是非常困難的，多采用降阻劑來改善接地電阻，根據工程試驗和相關應用報告顯示，降阻劑在土壤電阻率＜500Ωm時降阻效果明顯，土壤電阻率在500Ωm-1000Ωm時降阻效果有限，在土壤電阻率＞1000Ωm時，物理學一般界定為非導體或電介質，降阻劑的降阻機理僅能改善金屬接地體周邊有限區域土壤電阻，欲改善接地體以外至遠端零電位區域之間大地非導體或電介質土壤的電荷傳導鏈狀通路條件的可能性較小。傳統接地的形式有：工作接地、系統接地、保護接地、防雷電接地、防靜電接地、貫通接地、耦合接地及聯合接地，在較高土壤電阻率地質中和沖擊電流條件下，傳統接地僅僅是通過金屬件與大地的電氣連接而非連通。使用降阻劑其結果僅僅是在局部區域內形成較低接地電阻的虛擬現象。

3、接地體的抗蝕性與地電位升危害

長期以來，接地裝置的使用壽命僅依賴接地體的熱鍍鋅層及接地體的結構尺寸維持運行，焊接頭采用油膏防蝕易脫層，降阻劑存在腐蝕風險，銅材接地體存在電化學腐蝕問題。

當金屬接地體產生腐蝕層后，電流通過金屬接地體釋放大地的能力降低，因端部效應引起的地電位升更加明顯。