專利名稱：水平接地裝置及由其構(gòu)成的組合接地裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及接地裝置，尤其涉及這樣的接地裝置，能夠?qū)⒒瘜W(xué)電阻降阻劑供給到環(huán)繞接地裝置主體的土壤中，從而減小接地裝置和土壤之間的接觸電阻，并能長效維持接地裝置的接地性能。
二背景技術(shù)：
接地是屬于與大地進行區(qū)域性連接的技術(shù)。長期以來，人們一直為使接地裝置能確保人身、建筑設(shè)施防雷，以及電氣、信息、微電子設(shè)備安全進行不懈的努力。隨著現(xiàn)代建設(shè)的飛速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步，接地技術(shù)也在不斷地完善。
對于土壤電阻率高而要求接地電阻低的接地，最早是采用增大鐵質(zhì)接地極的幾何尺寸，或以低電阻物營造接地環(huán)境來降低接地電阻。然而低電阻物的導(dǎo)電與腐蝕的正負功效同在，加之低電阻物中的電解質(zhì)要隨水解而流失，難于長效降阻。為了解決這一問題，后來人們提出了以接地降阻劑減小接地電阻，并結(jié)合大地土壤的導(dǎo)電性對接地降阻劑進行了廣泛的研究，開發(fā)出了品種繁多的降阻劑，既有化學(xué)降阻劑又有非電解質(zhì)導(dǎo)電的物理降阻劑。由化學(xué)降阻劑研究到物理降阻劑研究，降阻劑的研究前后經(jīng)歷了20多年，以希望能找到具有更好接地效果的接地降阻劑。以物理降阻劑降低接地電阻，雖然能基本上解決鐵質(zhì)接地極的腐蝕，但存在的問題也十分突出。這些問題包括接地系統(tǒng)占地面積大，造價高，在城市人口密集區(qū)域難以實施，對于高山復(fù)雜地形，不僅造價高，還難達到“高土壤低接地”的接地要求，同時久而久之接地裝置達不到接地要求時，又無法維修補就，只好廢棄重作，經(jīng)濟損失大。
為了克服以物理降阻劑降低接地電阻技術(shù)路線存在的問題，滿足移動通信站、電子計算機房、樓宇自動化等現(xiàn)代微電子設(shè)施接地的更高要求，近年人們又對以化學(xué)降阻劑降低接地電阻的技術(shù)路線進行了不懈的研究，開發(fā)出了一種新的化學(xué)降阻劑接地技術(shù)。該接地技術(shù)的要點是通過將化學(xué)降阻劑持續(xù)不斷地供給到接地極周圍的土壤中，改善接地極周圍土壤的電阻率，減小接地裝置和土壤之間的接觸電阻，以提高和維持接地裝置的接地性能。專利號為ZL00252843.6的接地棒和公開號為CN1299161A的接地棒及其安裝方法，即為這種接地技術(shù)具體體現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)的這種接地裝置都屬于單一的垂直接地裝置，由作為裝置主體的管式垂直接地體，固定安裝在垂直接地體下端的封蓋和設(shè)置在其上端的通氣防護罩構(gòu)成，管壁上設(shè)計有連通口和用于連接地線的引線。裝置投入使用時，其安裝過程是先在土壤中挖出預(yù)定深度的井腔，將下端已封蓋的管式垂直接地體置入井腔內(nèi)，向井腔與接地體之間的環(huán)形空腔澆灌外填充劑，由管體上端口灌裝內(nèi)填充劑，然后用通氣防護罩將管體上端封蓋好。這種接地裝置，能使化學(xué)電阻降阻劑持續(xù)不斷地供應(yīng)到裝置周圍的土壤中，有效地降低了裝置與土壤之間的接觸電阻，提高了裝置的接地性，同時還具有占地面積小，有一定的穩(wěn)定性的優(yōu)點，特別適合用作人口密集的城市接地裝置。但這種接地裝置也存在著不足。移動通訊基站、電子計算機房、樓宇自動化等現(xiàn)代設(shè)施對接地裝置的接地性能要求很高。由于土壤的電阻率通常是隨地下深度而增加，為了保障接地裝置整體有足夠小的電阻率，很好的接地性能，這就要求這種垂直接地裝置要有足夠深的長度，有的可達60m之多，而井腔的成形和接地裝置的安置，隨著深度的加深施工難度越來越大，技術(shù)要求越來越高，費用支出越來越多。因此，對于某些地點環(huán)境，這種垂直接地裝置還不是十分理想的接地裝置。
三
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)接地裝置的不足，本實用新型的目的旨在提供一種在能夠進行挖溝的地點環(huán)境實施的，既保持了垂直接地裝置可以將化學(xué)降阻劑持續(xù)不斷地供應(yīng)到接地主體周圍的土壤中，使裝置與土壤之間的接觸電阻降低的優(yōu)點，又具有施工難度小，施工費用低的水平接地裝置以及由其組成的組合接地裝置。
本實用新型的上述目的可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
本實用新型提供的水平接地裝置由與地面大至平行的水平接地主管和與接地主管相聯(lián)結(jié)的用于灌裝內(nèi)填充劑的接管構(gòu)成，接地主管的末端為封閉端，管壁上設(shè)計有用于連接地線的引線和連通口，各構(gòu)件均由對化學(xué)電阻降阻填充劑耐腐蝕的金屬材質(zhì)制成。
上述所說的水平接地主管的水平，并不是物理學(xué)意義上的水平，而表示的是接地主管鋪設(shè)的一種方式，所說的與地面平行也不是絕對平行，實際上也可與地面成一定角度，這都是為了與垂直接地裝置的垂直接地體的設(shè)置方式相區(qū)別，為了文字上敘述方便。
對土壤比較干燥的環(huán)境，為了使空氣中的水分能夠進入管內(nèi)，使電阻降阻劑電解質(zhì)溶解，可在用于灌裝內(nèi)填充劑的接管上端設(shè)置呼吸罩，為了使呼吸罩得到保護，還可在呼吸罩外再設(shè)置通氣防護罩。防護罩上的通氣口方向最好與呼吸罩上的呼吸口方向垂直。通常是將防護罩通氣口方向設(shè)計為垂直方向，呼吸罩呼吸口的方向設(shè)計為水平方向。當(dāng)土壤潮濕時，也可不使用呼吸罩與通氣防護罩。
水平接地主管與灌裝接管除了采用“L”型方式聯(lián)結(jié)，即水平接地主管向一個方向延伸外，也可采用倒“T”型方式聯(lián)結(jié)，即水平接地主管向兩個相反的方向延伸。聯(lián)結(jié)的固定方式種類很多，如法蘭聯(lián)接、插接、卡接等，優(yōu)選的方式為承插卡套固定聯(lián)結(jié)。
位于接地管壁上的連通口是用于使土壤中的水分進入接地管內(nèi)，溶解電阻降阻劑的電解質(zhì)，同時也是電解質(zhì)的離子進入接地管周圍土壤中的通道。連通口在接地管壁上應(yīng)均勻分布，其數(shù)量應(yīng)能保證接地管內(nèi)的電解質(zhì)離子及時地供應(yīng)到周圍的土壤中，使土壤保持足夠低的電阻率，又不能使電解質(zhì)的離子隨水過多的流失。連通口主要設(shè)計在接地主管壁上。
當(dāng)接地點的環(huán)境許可而接地要求更高時，也可采用組合接地裝置，即由本實用新型公開的水平接地裝置與現(xiàn)有技術(shù)的垂直接地裝置構(gòu)成，對于組合接地裝置，其水平接地主管與垂直地主管可直接貫通，也可不直接貫通，如不直接貫通，則需用導(dǎo)線連接成一體。這種組合接地裝置，既有足夠高的接地性能，又可避免一個單獨的垂直接地裝置施工存在的鉆挖深井的困難。也可將垂直接地裝置相互并聯(lián)組合實施。垂直接地裝置的結(jié)構(gòu)如前所述，由垂直接地主管和位于管壁上的連通口以及用于連接地線的引線構(gòu)成，接地管的下端為封閉端，上端設(shè)置有呼吸罩。同樣，在呼吸罩外還可設(shè)置通氣防護罩，并且使防護罩上的通氣口方向與呼吸罩上的呼吸口方向垂直。
接地裝置構(gòu)件的材質(zhì)為電阻降阻填充劑不能腐蝕的材料。實踐證明硅錳合金青銅、銅包鋼、不銹鋼等都是很好的耐腐蝕材料，用其加工制作接地裝置構(gòu)件，不僅有很好的耐腐蝕性，材料的電阻率也低，磁導(dǎo)率也小于普通鋼的磁導(dǎo)率，這對防止高頻雷電感應(yīng)脈沖襲擊具有特殊的功能，對保護現(xiàn)代電子信息微電安全敏感系統(tǒng)具有特別意義。
本實用新型揭示的接地裝置，由于其接地管壁與外填充劑構(gòu)成的高粘度漿料緊密結(jié)合，外填充劑中的導(dǎo)電離子向土壤滲透，使得接地體與填料間、填料與土壤間的接觸電阻減小，這相當(dāng)于接地體直徑增大，因此可使裝置的降阻率可達50％以上。強吸濕性的管內(nèi)填充劑，被經(jīng)由防護罩通氣口及呼吸罩呼吸口進入管內(nèi)的空氣中的水分緩釋成溶液，通過連通口與土壤建立起導(dǎo)電離子濃度差水系平衡，不斷地使土壤導(dǎo)電范圍擴大，裝置的降阻率進一步提高，一年后降阻率可達80％以上。這就解決了已有技術(shù)的導(dǎo)電與腐蝕的矛盾。此外接地裝置還可拆開防護罩作常規(guī)不定期檢查，補充管內(nèi)填充劑。本實用新型可適應(yīng)任何環(huán)境下的任何接地要求，且長效穩(wěn)定降阻。
四

在上述附圖中，各標(biāo)號所指如下1防護罩，2通氣口，3呼吸罩，4呼吸口，5纖維，6內(nèi)填充劑，7彎頭接管，8外填充劑，9接頭卡套，10水平接地主管，11連通口，12地線引線，13垂直接地主管，14封蓋，15定位結(jié)構(gòu)，16離子滲透區(qū)。
附圖1是水平接地裝置實施狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是垂直接地與水平接地構(gòu)成的組合接地裝置實施狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是垂直接地裝置實施狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施方式
下面結(jié)合接地裝置的現(xiàn)場實施給出本實用新型的具體實施方式
。
實施例1水平接地裝置的具體結(jié)構(gòu)如附圖1所示。裝置的所有構(gòu)件均采用硅錳合金青銅材質(zhì)。按設(shè)計長度和方位挖0.8～1.0米深的溝，再在溝底中間挖橫截面為0.1×0.1～0.2×0.2m/m同向接地小溝，將水平接地主管10用支撐物置于小溝中間，其末端用封蓋進行封閉，撕掉連通口11上的封膜，同時使灌裝內(nèi)填充劑6的接管7通過其彎頭水平部分與水平接地主管承插對接，對接處設(shè)置有卡套11，且使接管7的垂直部分保持與地面垂直。然后將管外填充劑8加水調(diào)漿，澆灌于水平接地主管10周圍，將水平接地主管按定量均勻全部包裹，待初凝時，先用細土回填，后用粗土回填夯實。回填接管垂直部分，用套模使管體處于套模之中，然后逐步澆灌漿料，逐步回填土、逐步拔模，并理出接地引線12，直澆灌到安裝防護罩的部位，并且待接管垂直部分被固定好后，向管內(nèi)灌裝作為電阻降阻劑的電解質(zhì)填充劑6，灌裝結(jié)束后，在接管7上端內(nèi)填置吸水纖維5，之后再先安裝呼吸罩1，后安裝通氣防護罩4，并在回填平整地面時使防護罩的通氣口2露在大氣中，以便空氣中的水分通過防護罩的通氣口和呼吸罩的呼吸口3進入接地主管內(nèi)，使電解質(zhì)溶解。16是填充劑的離子滲透區(qū)。
實施例2組合接地裝置的具體結(jié)構(gòu)如附圖1所示，由水平接地裝置和垂直接地裝置構(gòu)成，水平接地主管10與垂直接地主管13貫通聯(lián)接，所有的構(gòu)件都采用銅包鋼材質(zhì)，其中水平接地裝置組成部分的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場實施均與實施例1相同。下面結(jié)合垂直接地裝置的現(xiàn)場實施給出垂直接地裝置的具體實施方式
。
垂直接地現(xiàn)場實施。在接地處鉆挖3倍于垂直接地主管13直徑的井腔，深度與接地管的長度相適，約三米深長，在井腔口處挖出與防護罩相當(dāng)?shù)目谇?，將垂直接地管的下端口用封蓋14封閉，并撕掉連通口上的封帶，理出接地引線，之后將接地主管置于井腔中，并通過接地管外壁上的定位結(jié)構(gòu)15，使管體處于井腔的中央。若是組合結(jié)構(gòu)，垂直接地主管與水平接地主管通過焊接貫通聯(lián)接。之后將調(diào)制成漿的外填充劑澆灌到管體周圍。初灌時，須向上提動管體，使外填充劑填充到管體的底部，在澆灌的過程中理出接地引線。外填充劑澆灌結(jié)束后，將作為電阻減阻劑的電解質(zhì)內(nèi)填充劑6從管口灌入管內(nèi)，之后在管體的上端安裝呼吸罩，在呼吸罩外再安裝通氣防護罩，回填平整地面時，應(yīng)使防護罩的通氣口露在大氣中。在垂直接地主管內(nèi)上下兩端都置入纖維5。
權(quán)利要求1.一種水平接地裝置，其特征是由與地面大至平行的內(nèi)外分別澆灌有不同性質(zhì)填充劑的水平接地主管(10)和與接地主管相聯(lián)結(jié)的用于灌裝內(nèi)填充劑的接管(7)構(gòu)成，接地主管的末端為封閉端，管壁上設(shè)計有用于連接地線的引線和連通口(11)，各構(gòu)件均由對電阻降阻填充劑耐腐蝕的金屬材質(zhì)制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平接地裝置，其特征是所說的用于灌裝內(nèi)填充劑的接管上端設(shè)置有呼吸罩(4)，呼吸罩上設(shè)計有呼吸口(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平接地裝置，其特征是在呼吸罩外還設(shè)置有通氣防護罩(1)，防護罩上設(shè)計有通氣口(2)，且防護罩的通氣口方向與呼吸罩的呼吸口方向基本垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平接地裝置，其特征是所說的用于灌裝內(nèi)填充劑的接管為垂直彎頭接管，接管通過其水平彎頭部分與水平接地主管聯(lián)結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平接地裝置，其特征是所說的接管與水平接地主管的聯(lián)結(jié)為承插卡套聯(lián)結(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平接地裝置，其特征是所說的連通口(11)均勻設(shè)置在接地管壁上。
7.一種組合接地裝置，其特征是由權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任一項權(quán)利要求所述的水平接地裝置和垂直接地裝置構(gòu)成，所說的垂直接地裝置主要由內(nèi)外分別澆灌有不同性質(zhì)填充劑的垂直接地主管構(gòu)成，接地主管壁上設(shè)計有連通口，接地主管的下端為封閉端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合接地裝置，其特征是水平接地主管(10)與垂直接地主管(13)貫通聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合接地裝置，其特征是垂直接地管的上端設(shè)置有呼吸罩(4)，呼吸罩上設(shè)計有呼吸口(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合接地裝置，其特征是呼吸罩外還設(shè)置有防護罩，防護罩上設(shè)計有通氣口(2)，且防護罩上的通氣口方向與呼吸罩上的呼吸口方向基本垂直。
專利摘要本實用新型公開的是水平接地裝置以及由其構(gòu)成的組合接地裝置。水平接地裝置由水平接地主管和用于灌裝內(nèi)填充劑的接管構(gòu)成，組合接地裝置由水平接地裝置和現(xiàn)有技術(shù)的垂直接地裝置構(gòu)成。水平接地主管埋設(shè)在地下一米左右深的地下，作為構(gòu)成組合接地裝置組成一部分的垂直接地主管深入到地下三米左右。接地主管內(nèi)外分別澆灌不同的填充劑。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的垂直接地裝置，施工難度大大降低，裝置建設(shè)費用大大減少。本實用新型還具有接地性能好，且長效、穩(wěn)定、安全的優(yōu)點，可滿足現(xiàn)代各類電氣設(shè)施、電子設(shè)備在不同的環(huán)境土壤中進行接地的要求。
文檔編號H01R4/66GK2701098SQ20042003372
公開日2005年5月18日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者余旭東, 寇承平 申請人:四川桑萊特電氣有限責(zé)任公司