一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂及施工方法与流程

1.本发明涉及杆塔接地装置技术领域，具体涉及一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂及施工方法。


背景技术：

2.现如今，人们的生产生活对电力的依赖程度逐渐加深，电力供应也越来越成为人们生产生活必不可少的组成部分。各行各业的快速发展，使得电力需求一直处于增长的态势，国家对电力工业的发展也越来越重视。
3.输电线路受地形、气候的影响，存在雷击跳闸的安全隐患。目前的一些雷击防护措施能够具备部分防雷保护作用，但会大大增加相应的设备一次投资及后期运维负担。因此，从长远经济性和稳定性角度出发，保证输电线路杆塔接地网的良好接地性能是减小线路雷击跳闸事故率和增大线路耐雷水平的最优方法。
4.为了在线运行的输电线路杆塔接地网降低至标准限值以下，对部分高土壤电阻率地区需要采用降阻剂、外延接地体等辅助手段进行降阻。其中，采用降阻剂降阻在实际工程中仍然较为常用。降阻剂在电网接地系统中己经得到了很大范围的使用。但是，现有的降阻剂种类繁多、降阻剂质量难以保证、施工过程存在较大偏差。并且，现有的降阻剂在的使用量及使用位置没有很明确的规定，实际使用过程中往往凭经验进行，降阻效果不能完全满足要求。另外，降阻剂的使用还会对接地网金属存在一定的腐蚀。因此，提出高土壤电阻率下杆塔接地网行之有效的降阻策略显得尤为重要。


技术实现要素：

5.根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂及施工方法，提出一种新的石墨降阻剂，得到既满足良好降阻效果，又满足现场操作简单要求，在使用时将石墨降阻剂注入杆塔接地装置的周围，隔绝接地体与土壤的接触，从而大大降低接触面的接触电阻，提高土壤电阻率地区接地装置的接地性能。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂，包括石墨、导电水泥、氢氧化铝和水，将所述石墨、所述导电水泥和所述氢氧化铝混和形成石墨降阻剂干品，所述石墨、所述导电水泥和所述氢氧化铝的比例为6:3:1，使用时将所述石墨降阻剂干品和水混合形成石墨降阻剂，其中水含量为5～10％。
8.一种杆塔接地装置的施工方法，包括：
9.步骤1、选定接地极位置，开挖直径为150mm，深3000～6000mm的圆形接地坑；
10.步骤2、圆形接地坑达到设计标高后，对圆形接地坑的孔深、孔径和垂直度进行检查，控制圆形接地坑的孔深、孔径和垂直度在合理范围内；
11.步骤3、确保接地极表面清洁，将预制好的直径20mm，长2500mm的垂直接地极置于圆形接地坑的中央，并打入圆形接地坑的坑底300mm；
12.步骤4、将圆形接地坑周围的石渣清理干净，将圆形接地坑内壁用水浇湿；
13.步骤5、下杆，把构成垂直接地体的杆件和接地极依次置入钻好的圆形接地坑中；
14.步骤6、填充，将石墨降阻剂填入圆形接地坑中,将杆体和圆形接地坑孔壁之间的空隙填满填实；
15.步骤7、确保不要使圆形接地坑周边的泥土落尽接地极的周围。
16.进一步地，所述圆形接地坑通过机械洛阳铲进行开挖。
17.进一步地，所述步骤6中，石墨降阻剂每倒入200～300mm后，用木棒夯实后再继续倒入，至离地200mm左右时，再回填土夯实。
18.进一步地，所述杆件包括接地引下线和镀铜钢棒，多根所述镀铜钢棒依次相连，所述接地引下线和最顶部的一根所述镀铜钢棒通过第一固定件相连，相邻两根所述镀铜钢棒通过第二固定件相连，所述第二固定件包括第一头、连接体和第二头，所述第一头和所述第二头分别设在所述连接体的两端，所述第一头为顶部开口的筒状结构，所述第二头为底部开口的筒状结构，所述第一头和所述第二头内侧均设有环形卡扣，所述环形卡扣上设有倒扣和第一卡齿，倒扣可转动地连接在所述环形卡扣的内侧，所述第一头和所述第二头外侧均设有锁紧件，所述锁紧件抵靠在所述环形卡扣上且与所述第一头或所述第二头可转动地连接，所述镀铜钢棒的顶部和底部均设有第二卡齿，所述第二卡齿能够与所述第一卡齿配合，所述第一头和所述第二头分别套设在一根所述镀铜钢棒的底部和另一根所述镀铜钢棒的顶部。
19.进一步地，在圆形接地坑的底部填入100～200mm填充物，再按顺序下杆，下杆的方法为边连接镀铜钢棒边往下插入镀铜钢棒，直到使杆件由地面插至孔底。
20.进一步地，采用人工借助绳索绑缚和肩抬手提的方法放置镀铜钢棒。
21.进一步地，在使用工具拧紧所述第二固定件时，不可破坏所述镀铜钢棒的镀层。
22.进一步地，所述第一固定件包括连接板和套壳，所述连接板与所述接地引下线固定，所述套壳固定在所述镀铜钢棒顶部。
23.与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
24.1.本发明所述的一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂及施工方法，对工程中常用的石墨降阻剂，在结合实验室试验和工程实际的基础上，得到既满足良好降阻效果，又满足现场操作简单要求的原料与水的最佳配比。现场应用表明，具有较好的的降阻效果，既能降低接地极与土壤之间接触电阻，又会使得接地极的直径等效增大，从而有效减小接地装置散流电阻值的大小。
25.2.本发明所述的一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂及施工方法，进行垂直接地体的接地坑成孔施工，实现机械化作业。对成孔、垂直接地体下杆和石墨降阻剂填充操作，在结合现场实际的基础上形成标准化操作流程，使杆塔垂直接地体施工更加科学合理规范。
附图说明
26.图1为石墨降阻剂施工示意图；
27.图2为本发明的施工流程参考图；
28.图3为本发明一种杆塔垂直接地装置第二固定件的内部结构示意图；
29.图4为本发明环形卡扣与镀铜钢棒配合的结构示意图；
30.图5是水平射线接地装置示意图。
31.其中：1、接地引下线；2、镀铜钢棒；21、第二卡齿；3、第一固定件；31、连接板；32、套壳；4、第二固定件；41、第一头；42、连接体；43、第二头；44、环形卡扣；45、倒扣；46、第一卡齿；47、锁紧件；5、石墨降阻剂；6、回填土。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.实施例1。
35.本发明提供一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂，包括石墨、导电水泥、氢氧化铝和水，将石墨、导电水泥和氢氧化铝混和形成石墨降阻剂干品，石墨、导电水泥和氢氧化铝的比例为6:3:1，使用时将石墨降阻剂干品和水混合形成石墨降阻剂5，其中水含量为5～10％。
36.对本发明的石墨降阻剂干品进行实验，全干时ρ0＝0.0138ω
·
m；喷水2％时，ρ2＝0.0127ω
·
m；喷水5％时，ρ5＝0.00935ω
·
m；喷水10％时，ρ
10
＝0.0069ω
·
m；喷水20％时，ρ
20
＝0.0455ω
·
m，可见喷水5％～10％最好。因此，本发明使用时将石墨降阻剂干品和水混合形成石墨降阻剂5，其中水含量为5～10％。
37.如果石墨粉原来有潮气，可不喷或喷少量即可。
38.本发明在结合实验室试验和工程实际的基础上，提出一种用于杆塔接地装置的石墨降阻剂，得到既满足良好降阻效果，又满足现场操作简单要求的原料与水的最佳配比。现场应用表明，具有较好的的降阻效果，既能降低接地极与土壤之间接触电阻，又会使得接地极的直径等效增大，从而有效减小接地装置散流电阻值的大小，提高土壤电阻率地区接地装置的接地性能。
39.一种杆塔接地装置的施工方法，采用上述石墨降阻剂5，如图2所示，包括：
40.步骤1、选定接地极位置，开挖直径为150mm，深3000～6000mm的圆形接地坑；
41.步骤2、成孔达到设计标高后，对圆形接地坑的孔深、孔径和垂直度进行检查，控制圆形接地坑的孔深、孔径和垂直度在合理范围内；
42.步骤3、确保接地极表面清洁，将预制好的直径20mm，长2500mm的垂直接地极置于
圆形接地坑的中央，并打入圆形接地坑的坑底300mm；
43.步骤4、将圆形接地坑周围的石渣清理干净，将圆形接地坑内壁用水浇湿；
44.步骤5、下杆，把构成垂直接地体的杆件和接地极依次置入钻好的圆形接地坑中；
45.步骤6、填充，将石墨降阻剂5填入圆形接地坑中,将杆体和圆形接地坑孔壁之间的空隙填满填实；
46.步骤7、确保不要使圆形接地坑周边的泥土落尽接地极的周围。
47.在步骤1中，圆形接地坑通过机械洛阳铲进行开挖，进行垂直接地体的接地坑成孔施工，实现机械化作业。对成孔、垂直接地体下杆和石墨降阻剂5填充操作，在结合现场实际的基础上形成标准化操作流程，使杆塔垂直接地体施工更加科学合理规范。
48.且石墨降阻剂5及利用机械洛阳铲进行施工的方法，简便易行，易于操作，且能够在较长时间保持良好功效。机械洛阳铲打孔深，适用于绝大多数地区，能够满足水平和垂直接地装置现场施工要求。
49.在步骤6中，石墨降阻剂5每倒入200～300mm后，用木棒夯实后再继续倒入，至离地200mm左右时，再用回填土6夯实。
50.在步骤5中，具体地，如图1、图3和图4所示，本发明提供的杆件包括接地引下线1和镀铜钢棒2，多根镀铜钢棒2依次相连，接地引下线1和最顶部的一根镀铜钢棒2通过第一固定件3相连，相邻两根镀铜钢棒2通过第二固定件4相连，第二固定件4包括第一头41、连接体42和第二头43，第一头41和第二头43分别设在连接体42的两端，第一头41为顶部开口的筒状结构，第二头43为底部开口的筒状结构，第一头41和第二头43内侧均设有环形卡扣44，环形卡扣44上设有倒扣45和第一卡齿46，倒扣45可转动地连接在环形卡扣44的内侧，第一头41和第二头43外侧均设有锁紧件47，锁紧件47抵靠在环形卡扣44上且与第一头41或第二头43可转动地连接，镀铜钢棒2的顶部和底部均设有第二卡齿21，第二卡齿21能够与第一卡齿46配合，第一头41和第二头43分别套设在一根镀铜钢棒2的底部和另一根镀铜钢棒2的顶部。
51.优选的，圆形接地坑的底部填入100～200mm填充物，再按顺序下杆，下杆的方法为边连接镀铜钢棒2边往下插入镀铜钢棒2，直到使杆件由地面插至孔底。
52.优选的，由于采用的镀铜钢棒2重量较轻，采用人工借助绳索绑缚和肩抬手提的方法放置镀铜钢棒2。
53.优选的，在使用工具拧紧第二固定件4时，不可破坏镀铜钢棒2的镀层。
54.如图1所示，第一固定件3包括连接板31和套壳32，连接板31与接地引下线1固定，套壳32固定在镀铜钢棒2顶部。
55.实施例2。
56.如图5所示的水平射线地网位于一山头平面，当地土壤电阻率1560ω
·
m，把原射线的埋土挖起，将本发明的石墨降阻剂5倒入。经测试，接地电阻由原来的26ω降为20ω，满足接地限值25ω的要求。由于原土未清理干净，并且圆钢表面存在锈蚀，所以降阻效果未达到预期，但仍降低23.08％。
57.经对比说明，石墨降阻剂5比埋原土壤降低接地电阻的效果是充分肯定的。而且水平接地体填入量比垂直接地体的少，在高土壤电阻率山区来说，采用水平接地装置和石墨降阻剂5进行接地降阻要更简单划算。
58.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。