專利名稱：降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及供電領(lǐng)域中的接地系統(tǒng)技術(shù)，特別是一種降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于礦山等特定的土層比較薄、含有沙石土層、巖石較多的地質(zhì)條件的地區(qū)，按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)裝置，接地線入地以下采用沒有絕緣要求的裸線與接地極相連接。為了滿足接地電阻&<4 Ω的要求，通常采用增加埋入深度L和加大接地極的幾何尺寸措施。通常要求接地極埋入深度L=L 5m左右，主要目的是通過降低接地電阻值來減少地表的電流密度，最終保證跨步電壓的安全。但是，以上措施效果甚微，讓接地電阻值無限制的減少只能成為一種理想。在380/220伏供電系統(tǒng)中， 發(fā)生單相接地時(shí)，經(jīng)過理論測(cè)算，接地總電流I不超過27. 5A。當(dāng)人體接觸到裸露的中性點(diǎn)接地線時(shí)，人身將通過的電流約為11毫安，當(dāng)觸電時(shí)間超過10秒時(shí)，人體已進(jìn)入不易擺脫閾值區(qū)域，這種接地極的安裝標(biāo)準(zhǔn)裝置，對(duì)人員是沒有絕對(duì)安全保障的。這種接地裝置除了上述對(duì)人身有接觸性傷害外，在中性點(diǎn)接地裝置周圍，還存在另一種對(duì)人身的潛在危險(xiǎn)——跨步電壓傷害。所謂跨步電壓是指人的兩腳間在0.8m距離時(shí)的接地電位差，跨步電壓最危險(xiǎn)的區(qū)域，是在距離接地極或接地線0. 8m半徑內(nèi)(接地極與接地裸線是等電位的)。在雨天系統(tǒng)接地時(shí)，中性點(diǎn)接地極處的跨步電壓致使人身通過的電流可以高達(dá)76毫安，該電流可使觸電者在2秒時(shí)間內(nèi)進(jìn)入不易擺脫閾值區(qū)域，可使人出現(xiàn)肌肉收縮、呼吸困難、心臟機(jī)能紊亂等反應(yīng)，對(duì)觸電者構(gòu)成了致命的傷害。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種降低中性點(diǎn)接地線近距離跨步電壓的裝置，消除跨步電壓最危險(xiǎn)的區(qū)域，保障人身安全。本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，其特征在于在埋入地下的接地電極與變壓器中性點(diǎn)接手之間設(shè)有絕緣接地導(dǎo)線棒，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒由中間導(dǎo)電體和包圍此中間導(dǎo)電體的絕緣外層所組成，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體的C端與埋入地下的接地電極連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體的S端與變壓器中性點(diǎn)接手相連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒垂直埋入地下的深度大于或等于跨步距離0. Sm。所述的絕緣接地導(dǎo)線棒由絕緣接地導(dǎo)線棒I和與此絕緣接地導(dǎo)線棒I連接的絕緣接地導(dǎo)線棒II所構(gòu)成的組合件，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒I的中間導(dǎo)電體的C端與埋入地下的接地極相焊接，另一端制成帶有外螺紋的凸頭，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒II的中間導(dǎo)電體一端設(shè)計(jì)成帶有內(nèi)螺紋的凹形結(jié)構(gòu)，并與絕緣接地導(dǎo)線棒I的中間接導(dǎo)電體的外螺紋連接，所述的絕緣接地導(dǎo)電棒II的S端與變壓器中性點(diǎn)接手相連接。本實(shí)用新型的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置采取其措施是將入地后的接地下引線裸線改為絕緣導(dǎo)線棒與接地極相連接，使靠近接地線的地表電位與深埋地下的接地極電位有效的隔離開L長(zhǎng)距離。把接地線周圍半徑0. 8m范圍內(nèi)的接地電壓最險(xiǎn)的區(qū)域移至地下深處。從圖1接地電壓分布曲線圖中可以看出，曲線最陡峭的區(qū)域段被削峰，使接地電壓分布曲線變得平緩一平均斜率下降，消除了接地線周圍半徑0. 8m的最危險(xiǎn)區(qū)域，讓接地電壓分布的均衡度得到了改善，電壓分布區(qū)間延伸到接地極周圍半徑20m之外。在中性點(diǎn)接地線周圍半徑0. 8m范圍內(nèi)，接地電壓的曲線變化率不在是最大值，而是接近于一段水平的直線(斜率為零，接地電壓梯度為零)，如圖1所示，這樣就把跨步電壓的最危險(xiǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榭绮诫妷鹤畎踩珔^(qū)域(約為等電位差)。本實(shí)用新型的有益效果是可以延伸應(yīng)用于各種避雷器的接地線，在避雷器工作過程時(shí)，降低接地極周圍的跨步電壓，使其對(duì)人畜的傷害降至最低程度。通過應(yīng)用絕緣接地導(dǎo)線棒，把接地電壓分布規(guī)律理想化，使接地線周圍半徑0. 8m范圍內(nèi)的接地電壓變化率最大的區(qū)域得以較理想的抑制，讓接地電壓分布較均衡的延伸到接地線周圍半徑20m之外， 降低了常規(guī)的中性點(diǎn)制作方法所產(chǎn)生的跨步電壓對(duì)人畜的傷害危險(xiǎn)。

圖1為接地電壓分布示意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的絕緣接地導(dǎo)線棒采用組合結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，其特征在于在埋入地下的接地電極1與變壓器中性點(diǎn)接手3之間設(shè)有絕緣接地導(dǎo)線棒2，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒2由中間導(dǎo)電體2-1和包圍此中間導(dǎo)電體2-1的絕緣外層2-2所組成，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體2-1的C端與埋入地下的接地電極1連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體2-1的S端與變壓器中性點(diǎn)接手3相連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒2垂直埋入地下的深度L大于或等于跨步距離0. Sm。圖1中的Ug為接地極分部電壓，UgI為任意點(diǎn)跨步電壓，Ugn為無限遠(yuǎn)接地電壓，Ugm為最大接地跨步電壓，L為接地極埋設(shè)深度，曲線a為接接極電壓分布曲線，b為用裸線時(shí)部分電壓分布曲線，c為用絕緣接地棒時(shí)部分電壓分布曲線。從圖1中可以看出由于采用了上述措施是將入地后的接地下引線裸線改為絕緣導(dǎo)線棒與接地極相連接，使靠近接地線的地表電壓與深埋地下的接地極電位有效的隔離開 L長(zhǎng)距離。把接地線周圍半徑0. 8m范圍內(nèi)的接地電壓最險(xiǎn)的區(qū)域移至地下深處。使跨步電壓近線性均勻地分布在接地極周圍，接地電壓分布區(qū)間延伸到接地極周圍半徑20m以外， 大幅度地減小了地表跨步電壓對(duì)人畜的危害。如圖3所示，本實(shí)用新型所述的絕緣接地導(dǎo)線棒2由絕緣接地導(dǎo)線棒I和與此絕緣接地導(dǎo)線棒I連接的絕緣接地導(dǎo)線棒II所構(gòu)成的組合件，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒I的中間導(dǎo)電體2-1的C端與埋入地下的接地極1相焊接，另一端制成帶有外螺紋的凸頭2-3，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒II的中間導(dǎo)電體2-1 —端設(shè)計(jì)成帶有內(nèi)螺紋的凹形結(jié)構(gòu)2-4，并與絕緣接地導(dǎo)線棒I的中間接導(dǎo)電體的外螺紋連接，所述的絕緣接地導(dǎo)電棒II的S端與變壓器中性點(diǎn)接手3相連接。本實(shí)用新型絕緣接地導(dǎo)線棒II所構(gòu)成的組合件也可以采用其它方式連接。本實(shí)用新型這種組合式絕緣接地導(dǎo)線棒主要考慮外絕緣材料的耐張強(qiáng)度限制，可根據(jù)需要制成不同長(zhǎng)度的絕緣接地導(dǎo)線棒，這種組合式結(jié)構(gòu)的絕緣接地導(dǎo)線棒不僅便于連接，且保證運(yùn)輸過程免受絕緣損傷。本實(shí)用新型由于采用了絕緣接地導(dǎo)線棒，將其垂直埋入地下0.8m即能使接地線周圍近距離地表的電流密度大幅度降低，并延伸至接地極周圍半徑20m之外。上述結(jié)構(gòu)的絕緣接地導(dǎo)線棒有效地減少了地表淺層的電流密度，從而降低了地表的跨步電壓。按照本實(shí)用新型所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體選用0l4mm 018mm鍍鋅鐵筋。所述的外絕緣層為硅橡膠或環(huán)氧樹脂材質(zhì)，并采用澆注工藝與鋼筋導(dǎo)電體元件澆固成一體，從而起到了保護(hù)金屬導(dǎo)電體免受腐蝕，且在土壤中長(zhǎng)期埋置不會(huì)老化不透水、不生銹，保持了接地裝置長(zhǎng)期處于良好狀態(tài)。實(shí)施例1將本實(shí)用新型應(yīng)用在礦山丘陵地帶，且本實(shí)用新型所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的組合件由2. 5m長(zhǎng)的絕緣接地導(dǎo)線棒I和與此絕緣接地導(dǎo)線棒I相連接的an長(zhǎng)的絕緣接地導(dǎo)線棒II所組成，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒組合件的C端埋入地下深度0. 8m。這樣就可以把帶有高電位的接地極深藏在地下，使聚集在接地線周圍地表的電流密度大幅度降低；跨步電壓近線性均勻地分布在接地線周圍，接地電壓分布區(qū)間延伸到接地極周圍半徑20m以外，減小了地表跨步電壓，其接地極的測(cè)試電阻不低于4歐姆常規(guī)要求，從而有效的解決了山地丘陵地帶接地阻值不能滿足要求的難題。實(shí)現(xiàn)了在不增加接地電極尺寸、占地面積，又節(jié)省建造經(jīng)費(fèi)的前提下，有效的保證了礦山丘陵地帶跨步電壓對(duì)人畜免受傷害的安全性。
權(quán)利要求1.一種降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，其特征在于在埋入地下的接地電極與變壓器中性點(diǎn)接手之間設(shè)有絕緣接地導(dǎo)線棒，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒由中間導(dǎo)電體和包圍此中間導(dǎo)電體的絕緣外層所組成，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體的C端與埋入地下的接地電極連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體的S端與變壓器中性點(diǎn)接手相連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒垂直埋入地下的深度大于或等于跨步距離0. Sm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，其特征在于所述的絕緣接地導(dǎo)線棒由絕緣接地導(dǎo)線棒I和與此絕緣接地導(dǎo)線棒I連接的絕緣接地導(dǎo)線棒II所構(gòu)成的組合件，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒I的中間導(dǎo)電體的C端與埋入地下的接地極相焊接， 另一端制成帶有凸頭的外螺紋，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒II的中間導(dǎo)電體一端設(shè)計(jì)成凹形結(jié)構(gòu)，并在其內(nèi)開有內(nèi)螺紋，并與絕緣接地導(dǎo)線棒I的中間接導(dǎo)電體的外螺紋連接，所述的絕緣接地導(dǎo)電棒II的S端與變壓器中性點(diǎn)接手相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的組合件由2. 5m長(zhǎng)的絕緣接地導(dǎo)線棒I和與此絕緣接地導(dǎo)線棒I相連接的an長(zhǎng)的絕緣接地導(dǎo)線棒II所組成，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒組合件的C端埋入地下深度0. 8m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，其特征在于所述的絕緣接地線的中間的導(dǎo)電體(導(dǎo)線)選用0l4mm 0l8mm鍍鋅鐵筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置，其特征在于所述的外絕緣層材料為硅橡膠或環(huán)氧樹脂材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種降低中性點(diǎn)接地極跨步電壓的裝置。其特征在于在埋入地下的接地電極與變壓器中性點(diǎn)接手之間設(shè)有絕緣接地導(dǎo)線棒，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒由中間導(dǎo)電體和包圍此中間導(dǎo)電體的絕緣外層所組成，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體的C端與埋入地下的接地電極連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒的中間導(dǎo)電體的S端與變壓器中性點(diǎn)接手相連接，所述的絕緣接地導(dǎo)線棒垂直埋入地下的深度大于或等于跨步距離0.8m。本實(shí)用新型的有益效果是可以延伸應(yīng)用于各種避雷器的接地系統(tǒng)，在避雷器工作過程時(shí)，降低接地線周圍的跨步電壓，讓跨步電壓最危險(xiǎn)區(qū)域?qū)θ诵蟮膫抵磷畹统潭取?br> 文檔編號(hào)H02B1/16GK202260146SQ20112035650
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者洪英 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司