一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置及其施工方法

技术领域

本发明属于电力施工装置领域，尤其是涉及一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置及其施工方法。

背景技术

电力工程中的接地装置是保障电力设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要防护措施。接地装置的作用是当设备或其外壳发生接地故障时，故障电流通过接地装置泄漏至大地，确保设备和人身安全。可以认为，几乎所有与电网相连的电力设备均需要可靠的接地装置，以保障操作人员的人身安全和设备的安全运行。

如传统的接地装置通过在方框接地网四周外接外延射线用来提供雷电流的泄放通道。此类装置在实际输配电线路杆塔接地工程中无疑增加了施工难度且占地面积大，同时浪费了接地材料；同时装置接地电阻较大，不利于杆塔接地网对雷电流的泄放。因此，设计并制备一种混凝土塔基笼式外敷接地装置具有重要的实际工程意义。

再如现有技术中CN203910988U公开了一种适用于小型接地网的笼式结构防腐降阻接地极包括笼式接地极以及连接笼式接地极的装配线，笼式接地极包括采用导电材料的笼形圆柱和网状底座，笼式接地极的笼形圆柱和网状底座的交叉点采用焊接的固定方式连接。

此技术的笼式接地极的交叉点采用焊接，施工时需要携带电焊机，不方便，且需要专业的电焊人员施工，对施工要求较高。

又如现有技术CN202817211U公开了一种低电阻的电力接地装置，包括接地线接头、导电柱和导电环，所述导电柱和所述导电环均为多个，多个所述导电柱之间相互平行，所述导电柱通过所述导电环连接形成笼式结构，所述导电柱的一端与所述接地线接头连接。

此技术的笼式接地极需预制，无法现场制作，不能确保尺寸刚好符合塔基的尺寸，可能造成尺寸太小，无法使用，或尺寸太大，浪费材料的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是揭示一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，它是采用以下技术方案实现的。

一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，具有笼式接地体，其特征在于所述笼式接地体由多个第一接地体和多个第二接地体构成，所述第一接地体和第二接地体材料为柔性石墨复合物，所述第一接地体横向围成圈，接头处呈圆形连接，多个第一接地体纵向间隔放置，第二接地体垂直间隔放置于第一接地体周围，第二接地体与最上端的第一接地体的交汇处呈丁字形，第二接地体与其他的第一接地体的交汇处呈十字形，第一接地体和第二接地体交汇处及第一接地体成圈后的接头处通过连接装置连接，所述连接装置包括穿针、螺母和两个盖板，所述塔基笼上端还设有两根接地支架，两根接地支架交叉放置，并挂住塔基笼；

在第一接地体和第二接地体的丁字形交汇处，所述穿针先后穿过第一个盖板、第一接地体和第二接地体的丁字形交汇处第二个盖板和螺母，螺纹段与内螺纹相互啮合紧固；

在第一接地体和第二接地体的十字形交汇处，所述穿针先后穿过第一个盖板、第一接地体和第二接地体的十字形交汇处，第二个盖板和螺母，螺纹段与内螺纹相互啮合紧固；

在第一接地体的圆形接头处，所述穿针先后穿过第一个盖板、第一接地体的圆形接头处，第二个盖板和螺母，螺纹段与内螺纹相互啮合紧固；

所述其中一个丁字形连接处的螺母与相邻的盖板之间连接有一个开口鼻，开口鼻连接有接地引下线。

上述所述一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述穿针由穿针主体、针头和针帽构成，针头和针帽分别固设于穿针主体的两端，针头一侧的穿针主体侧壁形成螺纹段，所述螺母由螺母主体构成，螺母主体轴向形成一个内孔，内孔侧壁形成内螺纹。

上述所述一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述开口鼻由开口鼻主体和薄片构成，所述开口鼻主体呈开口的环形，薄片连接于开口鼻主体的一侧，薄片上形成一个第二通孔，开口鼻主体的环内卡入接地引下线，所述穿针穿过第二通孔，薄片位于盖板和螺母之间。

上述所述一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述盖板由直板和连接于直板两侧的曲板构成，两个曲板的弯曲部分位于曲板的同一侧，直板上形成一个第一通孔，曲板的弧度与第一接地体和第二接地体外表面轮廓相吻合，穿针穿过第一通孔。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述螺母为六角螺母，长度为50mm。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述穿针长度为100mm，螺纹段12长度为20mm。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述接地支架(5)由直杆(52)和位于直杆(52)两端的半圆环(51)构成。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述盖板厚度为3mm，宽度为20mm。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述穿针、螺母、盖板、支架可以采用耐腐蚀性材料制备。

一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤10：在长方体混凝土塔基顶端水平放置交叉的两根接地支架，所述接地支架由直杆和位于直杆两端的半圆环构成，以接地支架为支撑点，取多个第一接地体，每个第一接地体围成一个圆，并使用穿针依次穿过第一个盖板的第一通孔、第一接地体的圆形接头处第二个盖板的第一通孔，并使用螺母紧固，将第一个第一接地体围成的圆放于两根接地支架上，第一接地体围成的圆位于半圆环内；

步骤20：将多个第二接地体分布于第一接地体外侧，所有第二接地体的最上端与第一个第一接地体的交汇处形成丁字形，将接地引下线的一端用开口鼻主体夹紧，使用穿针依次穿过第一个盖板的第一通孔、第一接地体和第二接地体的丁字形交汇处、第二个盖板的第一通孔和薄片的第二通孔，并使用螺母紧固；

步骤30：将步骤中剩余的第一接地体上下间隔，并放置于多个第二接地体围成的圆柱内，第二接地体与第一接地体的交汇处形成十字形，并使用穿针依次穿过第一个盖板的第一通孔、第一接地体和第二接地体的十字形交汇处和第二个盖板的第一通孔，并使用螺母紧固。

步骤40利用开口鼻开口椭圆夹紧接地引下线另一端以连接杆塔的塔腿。

步骤50：将经过上述步骤至步骤完成的带有接地引下线的笼式接地体分别放置于输电杆塔地下的基坑中。

步骤60：填埋基坑。

本发明具有如下有益效果：

1.采用接地支架交叉放置于塔基顶端，可以直接在塔基外制作笼式接地体，可控制笼式接地体的外径，不会因为笼式接地体的尺寸太小造成无法罩于塔基外或者尺寸太大造成材料浪费。

2.采用接地支架还可以防止在施工时，笼式接地体掉落，影响施工。

3.穿针的端部为呈圆锥状，更有利于接地体的穿接。

4.采用加长螺母，使穿针的紧固效果更好。

5.采用开口鼻和接地引下线连接笼式接地体和杆塔的塔腿，方便快捷，且连接牢固。

6.采用本发明的接地装置，接地电阻小，有利于对雷电流的释放，占地面积小，结构简单，应用广泛。

7.笼式接地体材料采用柔性石墨复合物，具有质地柔软的特性，现场施工时无需电焊，方便快捷，不会电焊的施工人员也可以施工。

附图说明

图1——本发明实施例穿针立体结构示意图。

图2——本发明实施例螺母立体结构示意图。

图3——本发明实施例盖板立体结构示意图。

图4——本发明实施例开口鼻立体结构示意图。

图5——本发明实施例接地体支架立体结构示意图。

图6——本发明实施例接地引下线立体结构示意图。

图7——本发明实施例接地体与接地引下线连接过程示意图。

图8——本发明实施例接地体十字连接示意图。

图9——本发明实施例接地体圆形连接立体结构示意图。

图10——笼式外敷接地装置立体示意图。

图中：1.穿针、11.针头、12.螺纹段、13.穿针主体、14.针帽、2.螺母、21.螺母主体、22.内螺纹、3.盖板、31.曲板、32.直板、33.第一通孔、4.开口鼻、41.开口鼻主体、42.薄片、43.第二通孔、5.接地支架、51.半圆环、52.直杆、6.接地引下线、7.第一接地体、8.第二接地体、9.笼式接地体、10.塔基。

具体实施方式

实施例1

请见图1至图10，一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，具有笼式接地体9，其特征在于所述笼式接地体9由多个第一接地体7和多个第二接地体8构成，所述第一接地体7和第二接地体8材料为柔性石墨复合物，所述第一接地体7横向围成圈，接头处呈圆形连接，多个第一接地体7纵向间隔放置，第二接地体8垂直间隔放置于第一接地体7周围，第二接地体8与最上端的第一接地体7的交汇处呈丁字形，第二接地体8与其他的第一接地体7的交汇处呈十字形，第一接地体7和第二接地体8交汇处及第一接地体7成圈后的接头处通过连接装置连接，所述连接装置包括穿针1、螺母2和两个盖板3，所述穿针1由穿针主体13、针头11和针帽14构成，针头11和针帽14分别固设于穿针主体13的两端，针头11一侧的穿针主体13侧壁形成螺纹段12，所述螺母2由螺母主体21构成，螺母主体21轴向形成一个内孔，内孔侧壁形成内螺纹22，所述盖板3由直板32和连接于直板32两侧的曲板31构成，两个曲板31的弯曲部分位于曲板31的同一侧，直板32上形成一个第一通孔33，曲板31的弧度与第一接地体7和第二接地体8外表面轮廓相吻合，所述塔基笼(9)上端还设有两根接地支架(5)，两根接地支架(5)交叉放置，并挂住塔基笼(9)；

所述穿针1先后穿过第一个盖板3的第一通孔33、第一接地体7和第二接地体8的丁字形交汇处，或十字形交汇处，或第一接地体7的圆形接头处，第二个盖板3的第一通孔33和螺母2，螺纹段12与内螺纹22相互啮合紧固，所述至少一个丁字形连接处的螺母2与相邻的盖板3之间连接有一个开口鼻4，所述开口鼻4由开口鼻主体41和薄片42构成，所述开口鼻主体41呈开口的环形，薄片42连接于开口鼻主体41的一侧，薄片42上形成一个第二通孔43，开口鼻主体41的环内卡入接地引下线6，所述穿针1穿过第二通孔43，薄片42位于盖板3和螺母2之间。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述螺母2为六角螺母，长度为50mm。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述穿针1长度为100mm，螺纹段12长度为20mm。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述盖板3厚度为3mm，宽度为20mm。

上述所述的一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置，其特征在于所述穿针1、螺母2、盖板3、支架5可以采用耐腐蚀性材料制备。

实施例2

本发明还公开了一种输配电线路杆塔混凝土笼式接地体式外敷接地装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤10：在长方体混凝土塔基10顶端水平放置交叉的两根接地支架5，所述接地支架5由直杆52和位于直杆52两端的半圆环51构成，以接地支架5为支撑点，取多个第一接地体7，每个第一接地体7围成一个圆，并使用穿针1依次穿过第一个盖板3的第一通孔33、第一接地体7的圆形接头处第二个盖板3的第一通孔33，并使用螺母2紧固，将第一个第一接地体7围成的圆放于两根接地支架5上，第一接地体7围成的圆位于半圆环51内；

步骤20：将多个第二接地体8分布于第一接地体7外侧，所有第二接地体8的最上端与第一个第一接地体7的交汇处形成丁字形，将接地引下线的一端用开口鼻主体41夹紧，使用穿针1依次穿过第一个盖板3的第一通孔33、第一接地体7和第二接地体8的丁字形交汇处、第二个盖板3的第一通孔33和薄片42的第二通孔43，并使用螺母2紧固；

步骤30：将步骤10中剩余的第一接地体7上下间隔，并放置于多个第二接地体8围成的圆柱内，第二接地体8与第一接地体7的交汇处形成十字形，并使用穿针1依次穿过第一个盖板3的第一通孔33、第一接地体7和第二接地体8的十字形交汇处和第二个盖板3的第一通孔33，并使用螺母2紧固。

步骤40利用开口鼻开口椭圆夹紧接地引下线另一端以连接杆塔上塔腿。

步骤50：将经过上述步骤10至步骤13完成的带有接地引下线的笼式接地体分别放置于输电杆塔地下的基坑中。

步骤60：填埋基坑。

本发明解决了现有技术中的接地装置接地电阻大、占地面积大、施工不方便、材料浪费、尺寸无法适配的问题。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。