环保型长效电解离子接地极的施工结构制造技术

本实用新型专利技术涉及接地体防腐降阻技术，具体为一种环保型长效电解离子接地极的施工结构。电解离子接地极采用钢铁接地极、电解离子源和电解离子载体构成的复合式接地极，电解离子载体包裹在钢铁接地极和电解离子源的周围，电解离子源与钢铁接地极通过焊点连接，引上线的一端与电解离子源连接，引上线的另一端引至地表之上。电解离子接地极采用水平与垂直两种施工方法，水平接地极的施工方法采用水平式电解离子接地极，垂直接地极的施工方法采用垂直式电解离子接地极。本实用新型专利技术可以解决多岩山地、砾石、碎石地况等高土壤电阻率地区的降阻问题，可以成功地解决盐碱、低洼沼泽等低土壤电阻律的腐蚀问题、阻值稳定性问题和检修更换较频繁的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及接地体防腐降阻技术，具体为一种环保型长效电解离子接地极的施工结构。
技术介绍
为了保证输电线路和变电所(站)的安全运行，从接地方面来讲，有两个问题必须同时解决好。一个是阻值问题，即：接地极、网的接地电阻，能否稳定地符合GB50169-2006和DL/T62l-1997标准规定的要求；另一个是接地极、网的腐蚀问题，即：如何防止接地极、网因土壤、地下水中的溶解氧及氯离子的协同作用引起的腐蚀、导致其截面积减小以致断开、甚至丧失接地而积累或形成的安全隐患。1、接地电阻的阻值问题：DL/T621-1997标准(PPl6-17)中给出了人工接地极工频接地电阻的计算公式。由这些计算公式可以看出：接地电阻的阻值主要地取决于土壤电阻率、接地极的长度和接地网的面积；而与接地极、网所用的何种材料(金属的或非金属的)关系并不大。当设计要求的阻值一定时，当输电线路杆塔的位置或变电所(站)的位置确定后，土壤电阻率的范围也就确定了。如果土壤电阻率很高，如：多岩山地或砾石、碎石回填层较厚的情况，为了达到设计要求的阻值，根据上述标准中计算公式，这时，接地极的长度或接地网的面积将不得不需要很长或很大。由此会增加施工量与施工难度；有时，受地形、地貌的影响，实施起来很难、甚至无法展开。这样一来，接地阻值从一开始就会或多或少的存在一些问题。为了降阻，许多电力部门曾先后使用过各种化学降阻剂和以强碱弱酸为凝胶物的物理降阻剂，一度收到较好的降阻效果。但它们带来的腐蚀问题及失效较快的问题逐步引起了人们的重视，现已形成共识。2、接地电阻的腐蚀问题：腐蚀问题是钢铁材料接地极、网的普遍问题，在盐碱地、低洼沼泽地及降阻剂中尤为严重。腐蚀的结果，不仅造成接地极截面积的减小，使其不能满足热稳定条件。而且，形成的腐蚀产物会增大接地极的过渡电阻。上述标准中都明确要求应考虑腐蚀的影响，在工程实践中通常采用留一定的腐蚀裕量或热镀锌。留一定的腐蚀裕量的作用十分有限，因为接地极、网的腐蚀绝大多数情况下都属于局部腐蚀，而非均匀腐蚀。局部的截面积明显变小足以影响热稳定性，局部腐蚀的发展最终可导致接地极的断开。热镀锌层一般较薄，很快会消耗光；因而，其作用也是很有限的。锌层消耗光之后，接地极同样遭受局部腐蚀：只是有锌层的接地极，其局部腐蚀的发生要迟于裸钢。延迟的时间，取决于锌层的厚度和(浸)镀层的质量水平。为了解决腐蚀问题，近年来研制并应用了一些新型接地极，其中有代表性的是铜包钢、锌包钢、高密度石墨。在一般情况下，铜的标准电极电位比铁正，因而比铁耐蚀，在钢铁接地极上包覆铜可以解决其腐蚀问题。但是，土壤中总会存在氯离子，尤其在盐碱、沼泽地区，氯离子含量往往很高，在这种情况下，铜和氯离子可以形成稳定的合离子CuCl-2，铜同样会遭受腐蚀。另外，如果铜包覆层破坏(损)，将显著加速原来包覆的钢铁接地极的腐蚀，使钢铁接地极遭到严重的腐蚀破坏，铜比钢铁耐蚀是有条件的。锌包钢的锌包覆层的作用与热镀锌层是一样的，只是包覆层比热镀(浸)层要明显的厚，延迟所包覆的钢铁接地极发生局部腐蚀的时间会更长些。高密度石墨是非金属材料，故不存在钢铁材料的腐蚀问题；但是，非金属材料通常都要考虑老化问题，有待于使用时间的检验。所有这些新材料的接地极，只是在防腐蚀方面比传统的钢铁材料的接地极有一定优势，但价格方面要比传统材料贵。另一方面，在同样的土壤电阻率环境中，使用相同长度、相同(等效)直径的新材料与传统材料的接地极，如果水平接地极布设形状、埋深均相同，二者的接地电阻不会有明显的差别；不可能因为铜的导电性优于钢铁，在上述条件下的铜包钢的接地电阻，就一定比相同条件下钢铁接地极的明显低。在土壤电阻率一定时，要想达到设计要求的阻值，必须要有相应的接地极长度或根数或面积做保证，而与采用何种导体材料关系并不大，于是就产生了值得权衡的综合性能价格比问题。一种新型的电解离子接地极《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》，GB50169-2006第3.2.10规定：“在高土壤电阻率地区，接地电阻值很难达到要求时，可采用以下措施降低接地电阻：”一共给出六项措施，其中的第五项措施为“采用新型接地装置，如电解离子接地极”。目前，A类电气装置的接地技术历史沿革与现状：接地装置的技术性能关系到发电、变电、送电和配电电气装置的安全运行，各国接地装置导体的材料普遍为钢材(圆钢、扁钢、角钢、钢管等)。在接地技术的发展历程中，曾经采用和推广过降阻剂。1991年5月，全国电力系统高压专业工作网秘书处起草并实施了《接地降阻剂暂行技术条件》。1992年发布实施了国家标准GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》，把降阻剂纳入了该标准的第2.2.6条。随着在实践中人们对降阻剂弊端认识的深化，到了1997年，对降阻剂己不十分热衷，例如，在DL/T621-1997《交流电气装置的接地》第6.1.3条，除了降阻剂，还提出了其他措施，比GB50169-92第2.2.6条有了较全面的规定，即：“在高土壤电阻率地区，可采用下列降低接地电阻的措施：a)当在发电厂、变电所2000m以内有较低电阻率的土壤时，可敷设引外接地极；b)当地下较深处的土壤电阻率较低时，可采用井式或深钻式接地极；c)填充电阻率较低的物质或降阻剂；d)敷设水下接地网。”可见，降阻剂只是许多降阻措施中的一种了。与此同时，在接地材料方面，相继出现了铜包钢、高密度石墨(各种形状的模块)。铜包钢、高密度石墨在耐腐蚀性能上优于钢铁材料，在造价上高于钢铁材料。但是，在同样地质、同样接地面积条件下，三种材料的接地阻抗值不会有明显差别；如果因铜的导电性能优于钢铁，而认为或强调在上述条件下，铜包钢(或石墨模块)就能显著降阻，是没有科学依据的。因为接地阻抗主要取决于土壤电阻率和导体的接触面积，与导体的导电性关系并不大。在接地极的形式上，人们研制开发了电解离子接地极。2006年，废止了原《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92，发布、实施了新的相应标准GB50169-2006。在新国标的第3.2.10条中，对于在高土壤电阻率地区，接地电阻很难达\到要求时，提出了六条可采用的降低接地电阻的措施。其中前四条与上述的DL/T621-1997的6.1.3条基本相同；新增加的两条分别为：“5采用新型接地装置，如电解离子接地极；6采用多层接地措施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型长效电解离子接地极的施工结构，其特征在于，电解离子接地极采用钢铁接地极、电解离子源和电解离子载体构成的复合式接地极，电解离子载体包裹在钢铁接地极和电解离子源的周围，电解离子源与钢铁接地极通过焊点连接，引上线的一端与电解离子源连接，引上线的另一端引至地表之上。

【技术特征摘要】
1.一种环保型长效电解离子接地极的施工结构，其特征在于，电解离子接地
极采用钢铁接地极、电解离子源和电解离子载体构成的复合式接地极，电解离子
载体包裹在钢铁接地极和电解离子源的周围，电解离子源与钢铁接地极通过焊点
连接，引上线的一端与电解离子源连接，引上线的另一端引至地表之上。
2.按照权利要求1所述的环保型长效电解离子接地极的施工结构，其特征在
于，电解离子源为把手形状，把手形状的两端分别与钢铁接地极焊接。
3.按照权利要求1所述的环保型长效电解离子接地极的施工结构，其特征在
于，电解离子接地极为水平设置的水平式电解离子接地极；或者，电解离子接地
极为垂直设置的垂直式电解离子接地极；或者，电解离子接地极为水平设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏锐，马春兰，苑婷，刘朝东，王硕，
申请(专利权)人：沈阳北能表面技术工程有限公司，国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21