專利名稱：接地電極棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在電力配電線路上的設(shè)備的接地電極棒。
現(xiàn)有的接地電極有帶狀、板狀、管狀及棒狀等，但以棒狀的最被普遍采用，主要取其安裝簡易。棒狀接地電極又有鐵棒、鋼棒、鍍鋅鋼棒、包不銹鋼鋁棒、包碳鋼棒、包銅鋼棒及鍍銅鋼棒等，但以包銅鋼棒與鍍銅鋼棒的導(dǎo)電性、耐腐蝕性、搬運(yùn)性最優(yōu)越、施工安裝最簡便，故為一般接地電極所最常采用，使用量亦最多。包銅鋼棒與鍍銅鋼棒其外包銅層，依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)，其厚度為0.254mm以上即可，這樣的結(jié)構(gòu)系取鋼棒作心體機(jī)械強(qiáng)度大，易于捶擊進(jìn)入大地的優(yōu)良施工性，外包(覆)銅層則取電流的流通系集膚效應(yīng)的優(yōu)良導(dǎo)電性及銅的耐腐蝕性高。如此的結(jié)構(gòu)也最符合經(jīng)濟(jì)及應(yīng)用效益。若整支棒體均為含銅99.6％以上的銅棒，則其機(jī)械強(qiáng)度不足，要捶擊進(jìn)入大地安裝施工困難，且價(jià)格昂貴，無經(jīng)濟(jì)及實(shí)用效益。
然而，包銅鋼棒與鍍銅鋼棒的生產(chǎn)制造及現(xiàn)場施工過程中仍存在以下問題施工時(shí)，無論是鍍銅鋼棒還是包銅鋼棒，打入大地時(shí)若大地太硬或有碎石，銅層會刮傷或玻璃，銅層一經(jīng)刮傷，鋼棒即會腐蝕膨脹，使銅層剝離，喪失接地效果，最嚴(yán)重的是銅層立即剝離。若遇到石塊或硬物，鋼棒會偏離彎曲，除銅層受到刮傷受損，會使鋼棒腐蝕膨脹，除了造成銅層剝離外，因埋深不足，無法取得較小電阻，需再串聯(lián)增加接地棒的設(shè)置，直到量取的電阻符合規(guī)定，會增加設(shè)置接地棒支數(shù)及設(shè)置成本。對于鍍銅鋼棒由于在電鍍過程中，對于棒體的圓周，其鍍銅厚度極不均勻，若在各點(diǎn)均需達(dá)到最小的厚度值，則各點(diǎn)最大與最小的差異約在0.254～0.402mm之間，銅層厚度的品質(zhì)控制非常困難，棒體會從最薄的鍍銅層漲裂，同時(shí)，由于鋼棒鍍上電位比其貴位的銅，依不同金屬組合的特性，銅會促進(jìn)鋼的腐蝕，且鍍銅的銅層密度低，又無法避免針孔性的產(chǎn)生，當(dāng)含有電解質(zhì)的水分滲入該處，即引起銅與鋼組合所致的galvanic(流電)腐蝕，鍍膜內(nèi)側(cè)的鋼漸腐蝕膨脹，將銅層漲裂剝離，喪失接地效果。由于鍍銅鋼棒有針孔性腐蝕問題，棒體的頭尾又無銅層，鍍銅鋼棒因鍍銅技術(shù)與棒體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都具有先天性的不理想狀態(tài)與腐蝕弱點(diǎn)，因而，鍍層不均勻會增加施工過程中對銅層的劃傷的機(jī)會進(jìn)而誘發(fā)針孔性腐蝕。對于包銅鋼棒來說，雖然不存在銅層厚度不均勻，因銅層密度高，也無針孔性腐蝕問題，但是因制造技術(shù)無法使銅層與鋼棒完全密合，設(shè)置后水氣會由棒體頭部與尾部或受刮傷部分滲入，引起鋼棒銹蝕膨脹將銅層漲裂，喪失接地效果。
鍍銅鋼棒與包銅鋼棒的上述缺點(diǎn)，生產(chǎn)制造業(yè)界以迄目前都難以針對問題做有效而妥當(dāng)?shù)母纳?，以致在電力業(yè)界使用鍍銅鋼棒，電信業(yè)界使用包銅鋼棒的情況，數(shù)十年來均未改變。
本發(fā)明接地電極棒的開發(fā)者，一生從事電力事業(yè)工作，又有多年生產(chǎn)制造鍍銅鋼棒及包銅鋼棒及現(xiàn)場施工設(shè)置與拆除的實(shí)務(wù)工作經(jīng)驗(yàn)，對于鍍銅鋼棒與包銅鋼棒打入大地，施工裝置后，是否整支未遭受刮傷而完整的埋入大地的不確定性深感困擾，因大地各處電阻不同，且埋深2.4公尺以上，大部分需穿過碎石層，尤其是街道或建筑物旁，一定會穿過級配碎石層，且一經(jīng)裝置即需承擔(dān)五十年以上的電氣安全功能的長久裝置，因此接地電極棒完整無傷的埋入大地至關(guān)重要。
綜上所述，由于鍍銅鋼棒和包銅鋼棒在使用時(shí)，是通過錘擊深入到大地深層，作為捶擊的頭部與鉆入大地的尾部均無銅層，因此其錘擊頭部和錐形尾部成為導(dǎo)致銅剝離的關(guān)間部位，一種能夠避免頭部捶擊及錐形尾部鉆入大地時(shí)，若有銅層會遭撕裂而波及棒體銅層受損的接地電極棒成為所需。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為一種接地電極棒，包括一棒體，其特征在于在所述的棒體的一端設(shè)置有一錘擊安全套，在棒體的另一端設(shè)有一鉆地安全錐；所述的錘擊安全套呈柱狀，其一端開有與棒體端部適配的空腔A；所述的鉆地安全錐包括一呈錐狀的頭部和用于與棒體連接的柱狀尾部，在柱狀尾部的端面開有與棒體端部相適配的空腔B。
其中，所述的棒體的端部為圓柱狀或棱柱狀；所述的錘擊安全套的空腔A為與棒體端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀；所述的鉆地安全錐的空腔B為與棒體端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀。
其中，所述的鉆地安全錐的頭部為圓錐體狀、或棱錐體狀或扁錐體狀。
最好地，所述的棒體的端部與錘擊安全套的空腔A為過渡配合或過盈配合；所述的鉆地安全錐的空腔B與相配合的柱狀棒體端部為過渡或過盈配合。為了使所述的棒體易于插入到空腔A和空腔B中，所述的棒體的兩個(gè)端部分別最好設(shè)有倒角或圓角。
為了使安全套和安全錐的腔體A和腔體B與棒體的端部配合緊密且易于裝配，所述的錘擊安全套的空腔A也可以是呈外大內(nèi)小的略帶有錐度的錐孔狀；所述的鉆地安全錐的空腔B呈內(nèi)小外大的略帶有錐度的錐孔狀。
所述的棒體的端部與錘擊安全套的空腔A連接方式為下面中的任一種所述的錘擊安全套的空腔A為螺孔，棒體的端部設(shè)有與所述的螺孔相配的外螺紋；或，所述的錘擊安全套的空腔A和棒體的端部焊接為一體。
所述的棒體的端部與鉆地安全錐的空腔B的連接方式為下面中的任一種所述的鉆地安全錐的空腔B為螺孔，與安全錐相連接的棒體端部設(shè)有與所述的安全錐的螺孔相配的外螺紋；或，所述的鉆地安全錐的空腔B與棒體端部焊接為一體。
所述的錘擊安全套與棒體連接部位之間至少設(shè)有一個(gè)鍵槽和與之相配的鍵；所述的鍵槽設(shè)在錘擊安全套的空腔A內(nèi)或設(shè)在棒體端部的外表面；所述的鍵設(shè)在棒體端部的外表面或設(shè)在所述的錘擊安全套的空腔A內(nèi)表面。
所述的鉆地安全錐的尾部與棒體連接部位之間至少設(shè)有一個(gè)鍵槽和與之相配的鍵；所述的鍵槽設(shè)在鉆地安全錐的尾部的空腔B內(nèi)或設(shè)在棒體端部的外表面；所述的鍵設(shè)在棒體端部的外表面或設(shè)在所述的鉆地安全錐的尾部的空腔B內(nèi)表面。
所述的錘擊安全套的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
所述的鉆地安全錐的柱狀尾部的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
所述的錘擊安全套的外表面進(jìn)一步設(shè)有至少一條、鉆地時(shí)用于排出細(xì)土的起土溝A。
所述的鉆地安全錐的柱狀尾部的外表面進(jìn)一步設(shè)有至少一條、鉆地時(shí)用于排出細(xì)土的起土溝B。
所述的起土溝A為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
所述的起土溝B為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
由于采用上述技術(shù)方案，經(jīng)由接地電極棒結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)設(shè)置，即在棒頭設(shè)置一捶擊安全套，棒尾設(shè)置一鉆地安全錐，即可有效保證任何鍍銅鋼棒、包銅鋼棒或包其它金屬棒體，可捶擊穿過碎石層，而棒體不會受到刮傷。有效可行的將整支接地電極棒完全的施工安裝在大地中，達(dá)到預(yù)期的使用效果與使用年限，徹底解決數(shù)十年來生產(chǎn)制造業(yè)界與施工安裝業(yè)界的困擾，此一突破性的設(shè)計(jì)設(shè)置，確實(shí)是接地電極棒很大的完美改革，可節(jié)省國家甚多經(jīng)濟(jì)資源。
特別要強(qiáng)調(diào)的是本實(shí)用新型的接地電極棒也可以當(dāng)避雷針使用，由于頭部及尾部的密閉性良好，不會有水氣進(jìn)入，防腐蝕效果均大大優(yōu)于傳統(tǒng)避雷針，而且最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
柱狀尾部22空腔B23 鍵槽24螺孔25起土溝B26 錘擊安全套3 空腔A31 螺孔32起土溝A36 鍵槽33
實(shí)施例2，參見圖2、2A和2B，圖中展示了一種接地電極棒，與上一實(shí)施例不同之處在于所述的鉆地安全錐2的空腔B23為略帶有錐度的錐狀孔，其錐度為1∶30，帶有錐度的孔23與圓柱狀的棒體1的端部之間連接更為緊密。同樣，為了使錘擊安全套3的與棒體1之間連接緊密，錘擊安全套的空腔A31可以為略帶有錐度的錐狀孔，其錐度為1∶30。另一點(diǎn)不同之處在于鉆地安全錐2和錘擊安全套3的外表面分別設(shè)有數(shù)條起土溝B26和起土溝A36，其分布密度為每公分圓周長度1～25條；本實(shí)施例中起土溝B26和起土溝A36分別為10條，所述的起土溝B26和起土溝A36為直線狀，分別平行于鉆地安全錐2和錘擊安全套3的軸線，起土溝的作用為減小鉆地阻力并使細(xì)土通過溝槽散布在棒體圓周，保護(hù)棒體不受碎石刮傷，使棒體完整設(shè)置入大地。當(dāng)然起土溝B26和起土溝A36的形狀也可以采用與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀。
實(shí)施例3，參見圖3，圖中展示了一種接地電極棒，與實(shí)施1不同之處在于鉆地安全錐2和錘擊安全套3與棒體1的兩端部之間可以采用螺紋連接，在安全錐2的柱狀尾部22的空腔B23和錘擊安全套的空腔A31為螺孔25和螺孔32，棒體1的兩個(gè)端部設(shè)有外螺紋14和12；另一點(diǎn)不同之處在于所述的和錘擊安全套3分別為六棱柱形狀，即為一端封閉的六角螺母，所述的鉆地安全錐2的柱狀尾部22為六棱柱狀，其錐狀頭部21為六棱錐狀，參見圖3A和3B。
實(shí)施例4，參見圖4，圖中展示了一種接地電極棒，與上實(shí)施例1不同之處為在棒體1與安全錐2的空腔B23之間進(jìn)一步增加鍵連接，安全錐2的腔體23內(nèi)開有一鍵槽24，在棒體1端部的外表面上設(shè)置一鍵15，鍵15的設(shè)置避免了棒體1與鉆地安全錐2之間周向轉(zhuǎn)動，其數(shù)量可以結(jié)合經(jīng)濟(jì)性和強(qiáng)度選取。同樣地，為了避免棒體1與錘擊安全套3之間周向轉(zhuǎn)動，在棒體1與錘擊安全套的空腔A31之間進(jìn)一步增加鍵連接，錘擊安全套3的空腔A31內(nèi)開有一鍵槽33，在棒體1另一個(gè)端部的外表面上設(shè)置一鍵13。
本實(shí)用新型旨在棒體1的前端設(shè)有其外徑大于棒體頭部的鉆地安全錐2，及尾部設(shè)有大于棒體直徑的捶擊安全套3，它們可以采用過盈配合或過渡配合方法連接、或采用螺紋、焊接等方式連接于一體；鉆地安全錐2與捶擊安全套3可用各種金屬制成，若使用鋼材，可依使用目的，選用不同材質(zhì)，并依需要鍍鋅、鍍錫、鍍鎘或其它接近電位金屬。但為求經(jīng)濟(jì)亦可免鍍金屬。對于棒體1，其外徑小于鉆地安全錐2與捶擊安全套3的外徑。其結(jié)構(gòu)為包銅鋼棒、鍍銅鋼棒或其它金屬包鋼棒，或其它金屬包或鍍其它金屬棒。特別要強(qiáng)調(diào)的是因鉆地安全錐2套于棒體1端部的，其尾部的外徑大于棒體1，則套筒通過路徑，為棒體預(yù)留有安全空間，因此在鉆入地下時(shí)，對棒體1的外表面的起到保護(hù)作用，防止碎石破壞棒體表面的金屬層。對于接地電極棒需要錘擊到較深地平面以下時(shí)，需在鉆地安全錐2與捶擊安全套3的外表面增設(shè)起土溝，以排放細(xì)土并減少鉆地阻力。
權(quán)利要求1.一種接地電極棒，包括一棒體，其特征在于在所述的棒體(1)的一端設(shè)置有一錘擊安全套(3)，在棒體(1)的另一端設(shè)有一鉆地安全錐(2)；所述的錘擊安全套(3)呈柱狀，其一端開有與棒體端部相適配的空腔A(31)；所述的鉆地安全錐(2)包括一呈錐狀的頭部(21)和用于與棒體(1)連接的柱狀尾部(22)，在柱狀尾部(22)的端面開有與棒體(1)的端部相適配的空腔B(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部為圓柱狀或棱柱狀；所述的錘擊安全套的空腔A(31)為與棒體(1)端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀；所述的鉆地安全錐的空腔B(23)為與棒體(1)端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的頭部(21)為圓錐體狀、或棱錐體狀或扁錐體狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部與錘擊安全套的空腔A(31)為過渡配合或過盈配合；所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)與相配合的柱狀棒體(1)另一端部為過渡或過盈配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部與錘擊安全套(3)的空腔A(31)的連接方式為下面中的任一種所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)為螺孔，棒體(1)的端部設(shè)有與所述的螺孔相配的外螺紋(12)；所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)和棒體(1)的端部焊接為一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部與鉆地安全錐(2)的空腔B(23)的連接方式為下面中的任一種所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)為螺孔，與安全錐(2)相連接的棒體(1)端部設(shè)有與所述的安全錐(2)的螺孔相配的外螺紋(14)；所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)與棒體(1)端部焊接為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的兩個(gè)端部分別設(shè)有倒角或圓角(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)呈內(nèi)小外大的略帶有錐度的錐孔狀；所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)呈外大內(nèi)小的略帶有錐度的錐孔狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接地電極棒，其特征在于所述的錘擊安全套(3)與棒體(1)連接部位之間至少設(shè)有一個(gè)鍵槽(33)和與之相配的鍵(13)；所述的鍵槽(33)設(shè)在錘擊安全套(3)的空腔A(31)內(nèi)或設(shè)在棒體(1)端部的外表面；所述的鍵(13)設(shè)在棒體(1)端部的外表面或設(shè)在所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)內(nèi)表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的尾部(22)與棒體(1)連接部位之間至少設(shè)有一個(gè)鍵槽(24)和與之相配的鍵(15)；所述的鍵槽(24)設(shè)在鉆地安全錐(2)的尾部(22)的空腔B(23)內(nèi)或設(shè)在棒體(1)端部的外表面；所述的鍵(15)設(shè)在棒體(1)端部的外表面或設(shè)在所述的鉆地安全錐(2)的尾部(22)的空腔B(23)內(nèi)表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-10其中任一項(xiàng)所述的接地電極棒，其特征在于所述的錘擊安全套(3)的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求2-10其中任一項(xiàng)所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的柱狀尾部(22)的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接地電極棒，其特征在于所述的錘擊安全套(3)的外表面進(jìn)一步設(shè)有至少一條、鉆地時(shí)用于排出細(xì)土的起土溝A(36)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的柱狀尾部(22)的外表面進(jìn)一步設(shè)有至少一條、鉆地時(shí)用于排出細(xì)土的起土溝B(26)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接地電極棒，其特征在于所述的起土溝A(36)為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接地電極棒，其特征在于所述的起土溝B(26)為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在電力配電線路上的設(shè)備的接地電極棒，它包括一棒體，棒體的一端設(shè)置有一錘擊安全套，在棒體的另一端設(shè)有一鉆地安全錐。錘擊安全套和鉆地安全錐的外經(jīng)大于棒體的外徑，可有效保護(hù)棒體在捶擊穿過碎石層時(shí)不會受到刮傷，有效可行地將整支接地電極棒完全的施工安裝在大地中，徹底解決數(shù)十年來生產(chǎn)制造業(yè)界與施工安裝業(yè)界的困擾，此突破性的設(shè)計(jì)設(shè)置，確實(shí)是接地電極棒很大的完美改革。本實(shí)用新型接地電極棒也可以當(dāng)避雷針使用，由于頭部及尾部的密閉性良好，不會有水氣進(jìn)入，防腐蝕效果均大大優(yōu)于傳統(tǒng)避雷針，而且最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號H01R4/66GK2529401SQ02208739
公開日2003年1月1日 申請日期2002年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者陳國雄 申請人:陳國雄