多金屬雷擊過電壓過電流釋放器的制造方法
【專利摘要】一種多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，屬電力桿塔的避雷裝置制造領(lǐng)域。圓箍由形狀相同的兩個半圓箍組成，每個半圓箍兩端有一個螺栓連接的耳板；每個半圓箍上均布焊接有多個壓接片，由金屬板件沖壓而成的壓接片由倒U字形片以及和左、右耳片組成，且每個壓接片上插接有一彎折金屬圓條，且彎折金屬圓條與對應(yīng)壓接片的左、右空隙中分別壓入有弧形楔加以固定。本發(fā)明特別適用于舊電桿的避雷功能改造，在不影響舊電桿塔基穩(wěn)定情況下，能有效降低對地電阻，提高防雷可靠性。
【專利說明】
多金屬雷擊過電壓過電流釋放器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及雷電釋放裝置，特別是對已投運(yùn)并接地電阻較大的電力桿塔的雷電釋放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]1、接地電阻對雷電釋放的影響
我們知道，雷電是自然規(guī)律，尚不可控，在電力系統(tǒng)長期研究探索下，廣泛采用了避雷針、避雷器、避路線等防范措施。但這些器件對雷擊電流電壓有吸引、遮攔作用，但向空中的自釋放、反排解功能卻很差。為此，根據(jù)長期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，普遍采取了將雷電流引向大地排放的方式。
[0003]向大地釋放雷擊電流電壓的過程，又和接地電阻相關(guān)，很明顯，接地電阻小，排解順暢，反之阻礙大，形成瓶頸，必然排解緩慢。而越緩慢，對電力設(shè)施影響危害越大，所以，接地電阻是重要技術(shù)參數(shù)。
[0004]那么，接地電阻值到底多大合適?這方面，國家做出了明文規(guī)定，如GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》工頻接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。這就為我們塔基選址、建造和調(diào)整改進(jìn)找到了依據(jù)。
[0005]在新安裝桿塔中，因地形地貌超標(biāo)，調(diào)改電阻值可同時施工，于此不議;現(xiàn)我們著重討論發(fā)生和影響較大的已投運(yùn)桿塔變化情況。
[0006]桿塔建立初期，接地電阻也許正常，但在輸電線運(yùn)行一定時間后，由于某些特殊原因，可能造成接地電阻值變大，如:
1)、氣候變換，使土質(zhì)干枯；
2)、因公路或房屋建造，將原土壤變?yōu)樗喾笤O(shè)；
3)、自身接地線遭受銹蝕甚至斷裂。
[0007]以上，造成接地電阻值重新超標(biāo)，使雷擊過電流、過電壓釋放功能變差，對此，我們則需要采取整改措施，將接地電阻降到規(guī)范以內(nèi)。
[0008]2、改造設(shè)計
前面介紹了在輸電線防雷體系中，重點(diǎn)是將雷電引向大地，實(shí)施排解釋放的方式。但存在接地電阻值高達(dá)幾十上百歐姆，超過10 Ω規(guī)范要求的情況，這在新安裝桿塔中，可同時施工，相對好處理;但對于一些建立投運(yùn)多時的舊電粧，就更加難辦了，因?yàn)椴粌H要降阻，還要考慮不影響原塔基的穩(wěn)定性以及便于運(yùn)輸?shù)取?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是在不影響舊電桿塔基穩(wěn)定性前提下，有效降低對地電阻的多金屬雷擊過電壓過電流釋放器。
[0010]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，圓箍由形狀相同的兩個半圓箍組成，每個半圓箍兩端分別有供螺栓連接的一個耳板;每個半圓箍上均布焊接有多個壓接片，由金屬板件沖壓而成的壓接片由倒U字形片以及和左、右耳片組成，且每個壓接片上插接有一彎折金屬圓條，且彎折金屬圓條與對應(yīng)壓接片的左、右空隙中分別壓入有弧形楔加以固定。
[0011]所述彎折金屬圓條由第一豎直向下段、水平段，第二豎直向下段順次首尾銜接組成;上述彎折金屬圓條的第一豎直向下段插入壓接片中，且其水平段垂直于圓箍的軸心線；所述壓接片的倒U字形片由豎直向上段、半圓弧段以及豎直向下段順次首尾銜接組成，且半圓弧段的半徑與彎折金屬圓條的半徑相同，豎直向上段和豎直向下段的長度均與半圓弧段的半徑相同。
[0012]所述弧形楔的橫截面形狀由兩直角邊和一個內(nèi)凹弧形邊圍合而成，且弧形楔由較大的前端面均勻收縮至較小的后端面形成，上述前端面中，兩直角邊的長度均等于彎折金屬圓條的半徑，內(nèi)凹弧形邊的長度為彎折金屬圓條的1/4周長。
[0013]所述壓接片的寬度為30mm;所述彎折金屬圓條的半徑為5mm;所述弧形楔的前端面中兩直角邊長度均為5mm，其內(nèi)凹弧形邊長為7.85mm，弧形楔的后端面中兩直角邊長度均為2.5_，其內(nèi)凹弧形邊長為3.93_，弧形楔的長度與壓接片的寬度相同。
[0014]所述圓箍和彎折金屬圓條的材質(zhì)均為鋼，弧形楔的材質(zhì)為銅。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
1、可在舊桿塔塔基不進(jìn)行開挖情況下，加裝本電流釋放器，能使彎折金屬圓條的第二豎直向下段遠(yuǎn)離塔基而插入地下深處；
2、新增多根接地線，同時，每根接地線與壓接片以及弧形楔的表面均以密切貼合方式且壓迫在一起，接觸電阻更小，在壓接片寬度加大情況下接觸面積更大。由于上述三種因素，可有效地、極大地降低桿塔對地電阻，提高防雷避雷作用。
[0016]3、本裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，安裝方便(采用插接式結(jié)構(gòu)便于現(xiàn)場組裝)，既適用于新安裝電桿，又特別適用于舊電桿改造。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有水泥電桿單根接地線改裝示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體圖。
[0019]圖3是圖2所示彎折金屬圓條接地線的主視圖。
[0020]圖4是圖2所示壓接片的立體圖。
[0021]圖5-1是圖2所示彎折金屬圓條插入壓接片的示意圖。
[0022]圖5-2是圖5-1所示弧形楔的立體圖。
[0023]圖5_3是圖5_1所不弧形模另一視角方向的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1是水泥桿加裝網(wǎng)狀接電線的情況，其中I是原單一接地線，2是(連接)圓箍，3是彎折金屬圓條(即新增多根金屬條接地線)。
[0025]—種多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，圓箍2由形狀相同的兩個半圓箍組成，每個半圓箍兩端分別有供螺栓連接的一個耳板，每個半圓箍上均布焊接有多個壓接片4，由金屬板件沖壓而成的壓接片4由倒U字形片以及和左、右耳片組成，且每個壓接片4上插接有一彎折金屬圓條3，且彎折金屬圓條3與對應(yīng)壓接片4的左、右空隙中分別壓入有弧形楔5加以固定(圖2中每一彎折金屬圓條插入兩個壓接片中固定，即每一半圓箍上均布焊接有多列壓接片，每列壓接片為2個)。彎折金屬圓條3由第一豎直向下段、水平段，第二豎直向下段順次首尾銜接組成；上述彎折金屬圓條3的第一豎直向下段插入壓接片4中，且其水平段垂直于圓箍的軸心線;所述壓接片4的倒U字形片由豎直向上段、半圓弧段以及豎直向下段順次首尾銜接組成，且半圓弧段的半徑與彎折金屬圓條3的半徑相同，豎直向上段和豎直向下段的長度均與半圓弧段的半徑相同。參見圖5-1，圖5-2，圖5-3，，弧形楔5的橫截面形狀由兩直角邊和一內(nèi)凹弧形邊圍合而成，且弧形楔由較大的前端面均勻收縮至較小的后端面形成，上述前端面中，兩直角邊的長度均等于彎折金屬圓條的半徑，內(nèi)凹弧形邊的長度為彎折金屬圓條的1/4周長(弧形楔的材質(zhì)的硬度不大于圓箍和彎折金屬圓條的材質(zhì)的硬度，小于最好)。
[0026]我們的改進(jìn)是根據(jù)并聯(lián)電阻大于單一電阻的理驗(yàn)，將原單根接地線擴(kuò)展為右側(cè)的多根接地線，每增加一條接地線，便是多并聯(lián)一個電阻，并聯(lián)電阻的增加，猶如金屬導(dǎo)體截面積加大，導(dǎo)電能力加強(qiáng)，亦可有效降低接地電阻值，大幅改善雷擊過電壓過電流的釋放能力。
[0027]對于已安裝運(yùn)行較久的桿塔，在定期或不定期的測試中，發(fā)現(xiàn)接地電阻值超標(biāo)，由于原有桿塔已設(shè)立好，為避免影響其穩(wěn)定性，不宜動及就近地基，故新增多根折彎金屬圓條接地線不能緊靠塔基安裝。由此，我們采取了如圖2中的雙半圓構(gòu)成環(huán)形箍(兩個半圓箍經(jīng)螺栓連接組成環(huán)形箍)加外擴(kuò)結(jié)構(gòu)形式，讓彎折金屬圓條離開桿塔一段距離X，再挖地基，將y段打入地下，最后進(jìn)行敷埋。
[0028]在圖2中用到一些組合器件，分別介紹于后，請見圖3、圖4:
圖3是1mm(直徑)金屬圓條折彎狀，其中c是插入圖2中的圓箍部分，高度一般為1cm;X是橫向離開桿塔的距離長度，一般為80cm; y則是打入地下段，根據(jù)地貌情況，常取60—10cm.圖4是圖2中圓箍外表面上作為金屬條插入的壓接片，該壓接片有幾個特點(diǎn):
1)、開模具沖壓而成；
2)、兩邊的a、b位置為焊接耳片(長方形)，a長和b長分別取為1mm與30mm;
3)、上面圓弧長為金屬條半徑r，下面h為高度，r與h相等，總長即為選用的1mm金屬條直徑d。這樣的表述是因?yàn)榻饘賵A條的壓接片沖壓摸具只能一端做成圓弧，超過半徑后若仍為收縮狀，便實(shí)現(xiàn)不了脫模，所以，對于金屬圓條的另一半采用直線(h高度)形式處理，以便于抽插。
[0029]4)、壓接片上端為圓弧，可與金屬圓條緊密接觸，但下端為直線結(jié)構(gòu)，必然會留下空間k，將影響金屬圓條接地線的穩(wěn)定度，甚至造成松動和退出，為此，我們進(jìn)行了如圖5的金屬條弧形楔的設(shè)計制作，用以填補(bǔ)空間，使金屬條嵌入壓接片后更加穩(wěn)固。
[0030]圖5_1是弧形模預(yù)備打入空隙k的不意圖，圖5_2為弧形模尺寸標(biāo)注圖，圖5_3是左視立體圖，更能看出弧形面的結(jié)構(gòu)狀。
[0031]該弧形楔有幾個特點(diǎn):
1)、根據(jù)壓接片外面底部垂直，中部為金屬圓條結(jié)構(gòu)，設(shè)計的弧形楔左側(cè)為圓弧，右下為直角，并一端小，一端大，這樣既方便打入，又能楔緊加固。
[0032]2)、在圖5中部各尺寸中，考慮1mm金屬條在壓接片中占據(jù)的位置，所留空隙橫豎只有4mm左右了，為能卡緊，弧形楔尺寸需要大于這個空間，為此，我們將橫m、豎η尺寸都設(shè)置為5_，后端O為1/2 η ； P是打入壓接片焊接底部寬b的相同部分，故也取為30_ ；而弧形楔前端大，后端小，故弧長V(后端面上)與w(前端面上)分別取1/8和1/4圓周長度。當(dāng)壓接片4的寬度取為30mm，彎折金屬條3的半徑為5mm時，弧形楔的前端面中兩直角邊長度均為5mm，其內(nèi)凹弧形邊長為7.85mm，弧形楔的后端面中兩直角邊長度均為2.5mm，其內(nèi)凹弧形邊長為3.93mm，弧形楔的長度與壓接片的寬度一致，為30mm。
[0033]3)因該弧形楔結(jié)構(gòu)特殊，所以是委托標(biāo)件廠開設(shè)模具，加工制作。
[0034]4)、在焊接好壓接片，插入折彎金屬圓條，在多方位空隙處打入弧形楔(導(dǎo)電金屬)后，沿桿塔埋入地下，即可構(gòu)成多金屬條降阻器。
[0035]5)、在接地線安置完成后，再澆筑水泥等掩埋，以免在地面上暴露，有利于防腐和防盜。
[0036]圓箍2和彎折金屬圓條的材質(zhì)均為鋼，弧形楔5的材質(zhì)為銅。
[0037]以上設(shè)計實(shí)現(xiàn)了增加多根金屬條，改變接地電阻值，既有利于雷擊過電壓過電流的釋放，又不影響已投運(yùn)老桿塔穩(wěn)定性的雙重矛盾，故是有的放矢、合理、全新結(jié)構(gòu)的處理方式。
【主權(quán)項】
1.一種多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，其特征是，圓箍(2)由形狀相同的兩個半圓箍組成，每個半圓箍兩端分別有供螺栓連接的一個耳板，每個半圓箍上均布焊接有多個壓接片(4)，由金屬板件沖壓而成的壓接片(4)由倒U字形片以及和左、右耳片組成，且每個壓接片(4)上插接有一彎折金屬圓條(3)，且彎折金屬圓條(3)與對應(yīng)壓接片(4)的左、右空隙中分別壓入有弧形楔(5)加以固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，其特征是，所述彎折金屬圓條(3)由第一豎直向下段、水平段，第二豎直向下段順次首尾銜接組成;上述彎折金屬圓條(3)的第一豎直向下段插入壓接片(4)中，且其水平段垂直于圓箍的軸心線;所述壓接片(4)的倒U字形片由豎直向上段、半圓弧段以及豎直向下段順次首尾銜接組成，且半圓弧段的半徑與彎折金屬圓條(3)的半徑相同，豎直向上段和豎直向下段的長度均與半圓弧段的半徑相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，其特征是，所述弧形楔(5)的橫截面形狀由兩直角邊和一內(nèi)凹弧形邊圍合而成，且弧形楔由較大的前端面均勻收縮至較小的后端面形成，上述前端面中，兩直角邊的長度均等于彎折金屬圓條的半徑，內(nèi)凹弧形邊的長度為彎折金屬圓條的1/4周長。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，其特征是，所述壓接片(4)的寬度為30_;所述彎折金屬圓條(3)的半徑為5mm;所述弧形楔的前端面中兩直角邊長度均為5mm，其內(nèi)凹弧形邊的長度為7.85mm，弧形楔的后端面中兩直角邊長度均為2.5mm，其內(nèi)凹弧形邊的長度為3.93_，弧形楔的長度與壓接片(4)的寬度相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的多金屬雷擊過電壓過電流釋放器，其特征是，所述圓箍(2)和彎折金屬圓條的材質(zhì)均為鋼，弧形楔(5)的材質(zhì)為銅。
【文檔編號】H01R4/66GK105977656SQ201610318490
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】曾宏, 崔濤, 徐林
【申請人】國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司