防腐、可调接地电阻的接地极.pdf

本发明涉及发电厂、变电站接地网、高压输电线路铁塔、电气化铁路接地系统、无线通讯发射塔、变压器中性点、以及高层建筑、大型计算机、微电子设备系统设备中心的防雷接地系统中的接地极。本发明包括接地极主体厚壁无缝钢管，钢管壁厚在8-10mm以上，内、外壁都设有防腐导电膜，下端设有封头，顶端设有可开启填料口，在壁上设有释放孔，在钢管内填设有具有吸水、保水性能的内填料，在内填料上设有塞，在钢管外设有导电、不腐蚀、透水性能良好的外填料，在钢管上端开口处下方，设有连接接地网和设备接地引线的接口。本发明其安装施工便捷，降阻效果良好，便于维护，使用寿命不低于地面设备使用寿命，是既满足了接地网中接地极的防腐功能，又达到降低接地极接地电阻性能的接地极。

1.  防腐、可调接地电阻接地极，其特征在于：该接地极包括作为接地极主体的厚壁无缝钢管，钢管壁厚设在8-10mm以上，钢管的内、外壁都设有防腐导电膜，钢管下端设有便于插入大地的封头，钢管顶端设有可开启填料口，在钢管壁上开设有释放孔，在钢管内填设有具有吸水、保水性能的内填料，在钢管上端内填料上设有防尘防杂物进入塞，在钢管外设有有导电、不腐蚀、透水性能良好的外填料，在钢管上端开口处下方，设有连接接地网和设备接地引线的接口。

2.  根据权利要求1所述的防腐、可调接地电阻接地极，其特征在于：所述设在钢管的内、外壁上的防腐导电膜采用纳米碳防腐导电涂料；所述填装在钢管内的内填料采用有环保，导电的保水剂；所述外填料导电良好的原矿颗粒材料。

3.  根据权利要求1所述的防腐、可调接地电阻接地极，其特征在于：在上述接地极主体钢管的中下段设置有能够接加长管的加长接头。

防腐、可调接地电阻的接地极
技术领域
本发明涉及发电厂、变电站接地网的接地极、高压输电线路铁塔、电气化铁路接地系统、无线通讯发射塔、变压器中性点的接地极，以及高层建筑、大型计算机、微电子设备系统设备中心的防雷接地系统中的接地极，接地极降阻，接地极防腐，以及接地极制作的技术领域。
背景技术
接地极是指接地线埋在地里的部分，一般包括发电厂、变电站接地网的接地极、高压输电线路铁塔、电气化铁路接地系统、无线通讯发射塔、变压器中性点的接地极，以及高层建筑、大型计算机、微电子设备系统设备中心的防雷接地系统中的接地极。在大型接地网中安装的接地极，常规采用的是φ60镀锌钢管或50×5的镀锌角钢，由于受高压设备泄流、土壤酸碱造成的电化学侵蚀，使接地极截面积损失较快，增大了接地极的接地电阻值，降低了接地极对雷电流的释放能力，抬高了接地网在释放雷电流时的电位梯度差，对发电厂变电站的电气设备安全造成威胁。尤其是高层建筑、大型计算机系统工作使用中心、高压输电铁塔，无线通讯发射塔等，一旦接地极被严重腐蚀或接地电阻升高，就等于失去了防雷接地保护，当遭遇雷电袭击时，对人员和电气设备造成的危害将是惨重的。
部分地区的电力、通讯系统的接地网和接地极，虽然采用了纳米碳防腐导电涂料，增加了接地极的使用寿命，但它不可能降低接地电阻值，不可能增强雷电流的释放能力，也不能减少雷电灾害。
在降雨量小和地下水位下降严重地区的高层建筑、电气设备的接地极接地电阻大幅升高，尤其是在山区、丘陵、沙漠干旱少雨地区的发电厂、变电站、高压输电杆塔、无线通讯发射塔等，要使接地电阻达到规程要求是十分困难的。
目前现场普遍采用降低接地电阻方法有：如大量加装石墨降阻模块和能够释放电解质的接地极，石墨电极降阻模块和铜包钢电解质接地极对接地网线都有腐蚀性，对环境存都存在一定的污染，且不能长期保持接地电阻稳定运行。多年已后接地电阻回升，很难再有降低接地电阻方法，只能是再次投放大量资金更换，同时需要耗费大量人力物力。常规只能为降低接地电阻，而大幅加装石墨电阻模块，用石墨降阻粉添埋接地网线和接地极或采用铜包钢释放电解质的接地极，这些材料对常规的镀锌扁钢、圆钢都有一定的腐蚀性，尤其是利用石墨分降阻剂对镀锌接地极腐蚀很严重，而且对地下水和土壤环境造成不可逆转污染。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种新式的防腐、可调接地电阻的接地极，其安装施工便捷，降阻效果良好，便于维护，使用寿命不低于地面设备使用寿命，是既满足了接地网中接地极的防腐功能，又达到降低接地极接地电阻性能的接地极。
本发明的技术方案为：本发明——防腐、可调接地电阻的接地极，包括作为接地极主体的厚壁无缝钢管，钢管壁厚在8-10mm以上，钢管的内、外壁都设有防腐导电膜，钢管下端设有便于插入大地的封头，钢管顶端设有可开启填料口，在钢管壁上开设有释放孔，在钢管内填设有具有吸水、保水性能的内填料也可称为保水降阻剂，在钢管上端内填料上设有防尘防杂物进入塞，采用专用工具可以随时打开，补充添加内填料即保水降阻剂，在钢管外设有导电、不腐蚀、透水性能良好的外填料，在钢管上端开口处下方，设有连接接地网和设备接地引线的接口。
本发明所述设在钢管的内、外壁上的防腐导电膜采用纳米碳防腐导电涂料；所述填装在钢管内的内填料采用有环保，导电的保水剂；所述外填料采用导电良好的原矿颗粒材料；这里所讲导电良好的原矿颗粒材料可以是单一的纯导电金属原矿粉，也可以是混合的导电金属原矿粉。在上述接地极主体钢管的中下段设置有能够接加长管的加长接头。
本发明的工作原理是：本发明接地极为抗腐蚀导电管插入大地，深度、角度根据地质条件和接地电阻要求任意确定，电极管壁上有多个呼吸排泄微孔，接地极安装好后，管内填装绿色环保晶体化合物，呼吸孔吸收施工回填的水份，投运以后吸收自然天降雨水，使绿色环保化学晶体变为电解溶液，渗入土壤变为导电率良好的电解离子土壤，形成的电解液在山区、丘陵和干旱沙漠地区向纵深方向渗透，使原来导电率极差的地质结构，形成良好的导电通道。最大程度地减少了接地极与周围土壤之间的泄流电阻。
本发明采用上述技术方案其所产生的有益效果为：
采用可调整接地电阻又导电防腐的接地极，它集防腐、降阻为一体的专业技术。它既具备防腐功能，又具备调整接地电阻功能，又靠自然降水达到自动降低接地电阻的功能，它维护周期可多年一次，且填料、检查、维护方法都十分便捷的特点，使接地电阻永久达到规程要求值，可使接地极的耐腐蚀寿命大于地面设备使用寿命。
接地极钢管通内壁外壁进行防腐处理后接地极钢管抗酸碱腐蚀能力强，施工无需深挖大量土方，用微型液压打进机或小型钻井机钻孔，然后插入可调整接地电阻又导电防腐的接地极，接地极外部缝隙添加导电原矿金属粉颗粒，接地极管内部添装保水剂后安装防尘、防土进入塞，防尘塞必须用专用工具才能打开，连接接地线，在接地极外部注水夯实。后期防腐检查、测量接地电阻都十分方便。接地极管材内部添装环保保水降阻剂，初次利用人工加水达到设计值，以后靠自然天降积存雨水补充，维持接地极中的环保保水剂分解的条件和添加耐腐蚀的原矿导电颗粒材料向大地纵深渗透，达到靠天将雨水与环保保水剂自然结合，不需人力再去进行常规频繁的检查与测量。可节省大量的时间，人力和物力。大幅提高安全可靠性。
数年后接地电阻回升，降阻保水剂消耗损失，可随时打开防尘塞，添加环保保水降阻剂，以维持接地电阻值永久保持稳定。
接地极外敷添加的导电防腐材料，采用有导电良好的原矿颗粒材料，如各种铁矿等导电良好的原矿粉、它们的耐腐蚀、透水、导电性能都十分优良，大幅增极了接地极的有效表面积，降低了接地电阻。(根据实验结果，原矿粉颗粒埋在各种环境的地下十年来没有被腐蚀的迹象)。
本发明环保防腐接地极是根据电力系统、电气化铁路接地系统的特殊环境和运行方式多变的复杂性，而研制的。本发明使在特殊环境下的发电厂、变电站、电气化铁路牵引变电站及高电压输电线路杆塔的接地电阻长久达到规程要求值。本发明的适用范围是：
1、适用于发电厂、变电站、风力发电场的接地网工程；
2、适用于途径山区、丘陵、沙漠干旱地区的超高压输电线路杆塔的防雷接地、移动通信基站、微波通讯站；
3、适用于腐蚀严重地区及高土壤接地电阻率地区的地网工程；
4、适用于设计值小于1Ω以下的计算机机房接地网，自动化控制室地网，精密设备接地网；
5、电气化铁路铁轨电压平衡线圈、回流线的接地极
6、适用于特殊环境下安装设备的接地电阻降到规程要求值。接地极
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明中主体钢管内、外壁上涂设有防腐导电膜的结构示意图
具体实施方式
如附图所示本发明防腐、可调接地电阻的接地极，包括作为接地极主体的厚壁无缝钢管3，钢管3壁厚在8-10mm以上，钢管3的内、外壁都设有防腐导电膜9，钢管3下端设有便于插入大地的封头，钢管顶端设有可开启填料口1，在钢管3壁上开设有电解质释放孔11，在钢管内填设有具有吸水、保水性能的内填料5也可称为保水降阻剂，在内填料5上端钢管内设有防尘防杂物进入塞2，采用专用工具可以随时打开，以便补充添加内填料即保水降阻剂，在钢管3外设有导电、不腐蚀、透水性能良好的外填料6，在钢管上端开口处下方，设有连接接地网7和设备接地引线8的接口4。在上述接地极主体钢管3的中下段设置有能够接加长管的加长接头10。
本发明所述设在钢管3的内、外壁上的防腐导电膜9采用纳米碳防腐导电涂料；所述填装在钢管内的内填料5采用环保，导电的保水剂；所述外填料6采用导电良好的原矿颗粒材料；这里所讲导电良好的原矿颗粒材料可以是单一的纯导电金属原矿粉，也可以是混合的导电金属原矿粉。