线路塔防雷接地设计实施方案

 线路塔防雷接地设计方案

 一、防雷接地设计标准及规范 (GB50057-2010)《建筑物防雷设计规范》 (GB50343-2012)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 (GB50169-2010)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

 ( 99D501-1)标准《国家建筑标准设计图集(防雷与接地安装)》 二、接地分类 1)工作接地 2)保护接地 3)直流接地 4)防雷接地

 5)防静电接地 6)屏蔽接地 三、防雷接地概述

 接地施工分为以下几个方面:

  1)根据实际现场情况,测试土壤或砂石土壤电阻率。

  2)测试土壤的腐蚀度、考虑地区的气象环境如:干旱少雨、冰冻深度、雷雨季节。

  2)根据环境选择施工工具、材料并制定挖掘方案,一般采用深井、环形、L型接地较多。

  3)选择接地材料。主要考虑:对环境的污染、使用寿命、施工难度、运输、造价成本等。

 施工分析:

  1、砂质土壤高地阻环境使用材料:零欧深井复合材料接地体+石墨复合接地

 体+石墨碳导电剂,内设地埋式智能防雷测试系统。

  四、测试土壤电阻率 土壤电阻率是单位长度土壤电阻的平均值,单位是 欧姆·米。

 土壤电阻率是接地工程计算中一个常用的参数,直接影响接地装置接地电阻的大小、地网地面电位分布、接触电压和跨步电压。

 土壤电阻率是决定接地体电阻的重要因素,为了合理设计接地装置,必须对土壤电阻率进行实测,以便用实测电阻率做接地电阻的计算参数。

 测量土壤电阻率的方法之一是对接地体进行接地电阻测量,测得接地体接地电阻后,再按下面的公式计算土壤电阻率。

 用钢管或圆钢作接地体时ρ=2πRjL/(ln(4L/d))=RjL/(0.336lg(4L/d))Ωcm 其中 L 为钢管或圆钢入地长度,单位 m d 为钢管或圆钢直径,单位 m Rj 为测出的接地电阻值,单位Ω 用扁钢作接地体时 ρ=2πRjL/(ln(2L^2/(bh)))=RjL/(0.336lg(2L^2/(bh)))Ωcm 其中 L 为扁钢长度,单位 m b 为扁钢厚度,单位 m

 h 为埋设深度,单位 m。

 然后要知道水平接地体的电阻,采用垂直接地体的电阻是多少,最后才能计算。

 根据地网土层的土壤电阻率,采用下式计算接地模块用量:

  水平埋置,单个模块接地电阻:

  Rj =0.068×[ρ÷(a×b)-2]

  并联后总接地电阻:Rnj = Rj /nη

  式中:ρ―土壤电阻率(Ω/m)

  a、b―接地模块的长、宽(m);

  Rj―单个模块接地电阻(Ω);

  Rnj―总接地电阻(Ω);

  n―接地模块个数;

  η―模块调整系数,一般取 0.6―0.9。

 五、塔杆防雷接地系统

 线路塔接地说明

  线路塔塔基站专用接地装置塔杆、基站专用接地装置是在现有接地装置的核心技术基础之上,并结合杆塔、基站对接地产品性能和施工的特殊要求,研制而成的杆塔、基站专用接地产品。

 作为通用行业标准,对线路塔接地电阻的有要求的。在多雷区,如是联络线路或重要线路,杆塔接地电阻要求到 10Ω以下,因为只有这样才能提高线路 的耐雷水平,有效地限制雷击跳闸率,从而保证电网的安全稳定运行。

 线路塔接地型式

 原塔杆有单独的接地装置,可利用杆塔和钢筋混凝土杆自然接地或另设雷电保护接地装置。自然接地电阻符合不要求时,需要重新增加防雷接地装置。

  根据塔杆的原接地示意图,可以保持塔杆原接地的水平装置,把垂直接地重新安装,跟原接地链接,垂直接地装置采用图示的石墨复合接地体。

  也可以根据塔杆的接地电阻要求,对塔杆重新布置防雷接地,沿塔杆周边做环形接地装置.

 本接地采用 40*4 接地扁钢和塔体相连,将垂直接地体与水平接地体相连,达到接地电阻要求。

 石墨复合接地体连接示意图

 六,材料清单 序号 产品名称 规格型号 品牌 数量 单位 单价 总价(元)

 1

 零欧深井复合材料接地体

 JLTD-SJ1000

 捷力通

 16

 套

 1700

 27200

 2

 零欧连接件

 JLTD-PJ

 捷力通

 16

 个

 50

 800

 3

 石墨复合接地体

 JLTD-FH4535

 捷力通

 30

 块

 450

 13500

 4

 石墨碳导电剂

 JLTD-T10

 捷力通

 20

 袋

 200

 4000

 5

 地埋式智能防雷测试系统

 JLT-AJX-JD

 捷力通

 2

 套

 14500

 29000

  七,接地材料 1、垂直接地体材料 垂直接地体可采用零欧深井复合材料接地体,利用零欧连接件将其相连。

 2、水平接地体材料 水平接地体一般采用热镀锌扁钢、石墨复合接地体等。

 3、地网施工布置 地网布置依据地形设计为口型、一字。

 4、地网挖掘

 接地地网挖掘深度 0.8 米,根据土壤如:石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况,北方城市一定要达到冻土层以下。

 5、焊接与防腐处理 接地体(线)的连接应采用焊接,焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,常见的焊接分为:电焊与放热焊接。焊接不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮敲净后,刷沥青做防腐处理。

 采用搭接焊时,其焊接长度如下:

 1)镀锌扁钢不小于其宽度的 2 倍,三面施焊。(当扁钢宽度不同时,搭接长度以宽的为准)。敷设前扁钢需调直,煨弯不得过死,直线段上不应有明显弯曲,并应立放。

 2)镀锌圆钢焊接长度为其直径的 6 倍并应双面施焊(当直径不同时,搭接长度以直径大的为准)。

 3)镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时,其长度为圆钢直径的 6 倍。

 4 )镀锌扁钢与镀锌钢管焊接时,为了连接可靠,除应在其接触部位两侧进行焊接处,还应直接将扁钢本身弯成弧形与钢管焊接。

 1、零欧深井复合材料接地体+零欧连接件

 “零欧复合材料接地体”包括若干首尾相连的接地体本体,接地体本体连接成条状或平面网状或立体网状的接地系统,相邻的本体通过螺纹连接,所述螺纹连接的连接结构包括接地体螺柱和螺纹孔,接地体本体的端部设置有所述螺纹孔;所述本体的截面形状包括有多边形、圆形、梅花形;所述条状的接地系统的相邻的接地体本体通过接地体螺柱配合接地体本体端部的螺纹孔连接;所述平面网状和立体网状的接地系统还包括有转向连接的转角连接件,转角连接件设置有数量不少于两个的所述螺纹孔,转角连接件的螺纹孔的中心线至少具有一对方向不同。

 产品特点

 “零欧复合材料接地体”的研发方法缜密,结合传统产品的优缺点,进行步步钻研,打破传统金属部件连接石墨模块,实现石墨模块的直接连接,解决了金属制品发生腐蚀后与石墨降阻模块出现空隙、导致石墨接地网中断失效的问题。产品优点:质轻、低电阻率、力学性能优良、防腐性能好、环保无污染、使用寿命长、适用范围广、占地面积小;产品缺点:造价高。

 本产品主要有以下特点:

 1.体积密度小,零欧复合材料接地系统的本体密度只有铜的 1/5,重量更轻,方便、轻巧,便于人工携带。

 2.电阻率小,零欧复合材料接地系统的导电性比一般非金属矿高近一百倍,胜过一个良好的金属导体(纯铜等),有利于建设高品质的地网,且不易被偷走。

 3.本发明抗压强度不小于 30Mpa,在接地网施工中,可以充分夯实,提高大 突波电流的宣泄。

 4.抗折强度不小于 13.5Mpa,在接地网施工中,复合材料接地体的韧性好,不易破损。

 5.防腐性能好,由于零欧复合材料接地系统的构件是经高温烧结和高温电解而生产成形,因此在石墨内部充满很多密实的气孔,杂质不易渗透到石墨中,土壤当中的分子与石墨分子之间不易发生化学等反应,其产品结构本身能够很好的起到保护作用,特别适合干燥土壤的接地使用。

 6.零欧复合材料接地系统的构件经高温电解而成,所有有害杂质全部排出,化学性质不活泼,无污染、不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂,对周边的土壤不会改变,适应很多特殊高要求环境。

 7.采用纸箱或者木箱包装,节约了运输成本。

 8.寿命长,零欧复合材料接地体系统的构件经过高温电解处理,分子与分子之间的化学成为非常稳定,因此产品不易腐蚀、长寿命、不容易碎,可使用寿命达 50 年以上。

 9.采用稳定石墨型非金属导体材料做为导电介质,其导电性不受季节影响。

 10.能吸湿保湿、能保持与土壤有效接触,接地电阻底。

 11.在高土壤电阻率地区,能有效降低地网接地电阻。

 12.耐大工频和冲击电流冲击,电阻稳定。

 13.耐腐蚀、无毒、使用寿命长、安装简便。

 14.连接材质有石墨连接螺栓、柔性石墨线、镀锌扁钢、镀铜扁钢、纯铜导体、镀锡铜等材料,焊接方式可采用螺栓连接、电焊、热熔焊的方式,施工简捷、方便。

 15.零欧复合材料接地体可作为垂直接地体、也可作为水平接地体,运用灵活。

 产品技术参数 尺寸:长度 1 米长(可定制)

 寿命:长达 50 年以上 特性:不易碎,不易腐蚀 深井接地要求:在距建筑物 3 米外平地处,做深井接地,在可开挖的土地上 挖出深井,尺寸为宽 0.5 米,深 10 米。深井接地使用材料为:10 个零欧复合材料接地体首尾相连,连接成一个垂直接地体,总长度为 10m,接地体之间用螺栓连接,平地处 40×4 铜排平铺,与零欧复合材料接地体进行螺栓固定,完成零欧接地系统实施。

 产品适用范围

 本产品适用于土壤环境差,安装空间有限制的地方,广泛应用于电力、通讯、 铁路、医院、学校、房地产、加油站、燃气站、军队、炸药库、炼油厂、厂房等 需做雷电防护的各行业 .

  依据标准 GB/T 21698-2008 《复合接地体技术条件》 DL/T 1342-2014 《电气接地工程用材料及连接件》 DL/T 1312-2013 《电力工程接地用铜覆钢技术条件》 DL/T 1457-2015 《电力工程接地用锌包钢技术条件》 DL/T 1314-2013 《电力工程用缓蚀剂型离子装置技术条件》 DL/T 248-2012 《输电线路杆塔不锈钢复合材料耐腐蚀接地装置》 DL/T 380-2010 《接地降阻材料技术条件》 2、石墨复合接地体

  产品介绍 石墨复合接地体属物理型低阻接地模块,其石墨材料对土壤亲合力极好,不腐蚀,不变性,无污染,无毒害,在潮湿水浸或深层冻土环境下电阻稳定性好,使用寿命长,适用于多点施工和复杂地形及缺水地区的接地工程,在高土壤电阻率地区,能有效降低地网接地网接地电阻,且运输方便、易安装、免维护。

 模块采用非金属导电材料为主体,导电率低,性能稳定。埋入土壤中不降解,不含腐蚀性离子,使用寿命长,安全环保。该产品工艺独特、抗压强度高,拥有专利证书、综合性能指标国内领先。

 接地体相对于普通钢接地极直径增大很多,在相同故障电流的情况下,能更快的将故障电流导入大地。另外,在接地体上以多通道分散布置,在多通道分散布置,在多雷地区,接地模块有很好的降低大电流冲击的作用。由于该尺寸较传统接地

 体大,与土壤的接地面积也增大,降低接触电阻。

 工作原理 接地体埋置土壤中后,与土壤紧密接触,大幅度地扩大了接地体的散流面积,有效地降低了接地电阻。模块特有的保湿、吸湿性,使其周围附近的土壤保持较低的电阻率,进一步改善了接地体的导电性能。

 应用范围 1、发电厂、变电站、开关站、炸药库、高压输电线路、电气化铁路、电信、移动通信基站、微波中继站、地面卫星接收站、雷达站等工作接地、安全接地和防雷接地;

  2、贵重精密仪器、计算机机房设备、邮电程控设备、广播电视设备、电子医疗设备等工作接地和保护接地;

  3、各种高层建筑及高大构筑物、名胜古建筑 、高大纪念塔等防雷接地;

  4、石油输送管道及油气罐,易燃易爆物质仓库防雷接地。

 技术参数

 1、体积密度指标不小于 1.68g/cn3。

 2、电阻率指标不大于 8.5μΩ·m,相当于一个良好的金属导体(不锈钢、纯铜等),有利于建设高品质的地网。

 3、灰分指标不大于 0.20% 4、抗压强度指标不小于 30MPa,在接地网施工中,可以充分夯实,提高大突波电流的宣泄. 5、抗折强度指标不小于 13.5MPa. 6、弹性模量不大于 10.0CPa. 7、热导率(100℃)不小于 90W/(m·K) 8、热膨胀系数(室温至 600℃)不大于 2.8 10-8/℃ 9、吸水保湿性能好,由于本产品是烧制而成,因此在模块内部充满很多气孔,这样和水的亲和程度很好,能够起到保水的作用,在特别适合干燥土壤的接地使用。

 10、无污染、对周边的土壤不会改变,适应很多特殊高要求环境。

 11、采用纸箱或者木箱包装,节约了模块运输成本。

 12、长寿命、不容易碎,可使用寿命 50 年。

 3、石墨碳导电剂

  降电阻原理

 本石墨碳导电剂由多种成份组成,其中含有电解质、石墨、固化剂、润滑剂、高效防腐剂及填充材料等。它呈黑色粉末状,是一种良好的导电体。将它施于接地体和土壤之间,一方面能与金属接地体紧密结合,形成足够大的电流流通面;另一方面又能向周围土壤渗透,有效降低周围土壤电阻率,在接地体周围形成了一个变化平缓的低电阻区域,从而达到降低接地电阻值的目的。

 产品优点

 降阻效果明显,能减少施工工作量,可少打接地体,尤其可用水平接地体代替难于施工的垂直接地体(在山区及岩石地区等)。施工方便,可解决施工场地受局限的困难,可大量节省金属材料,具有长效性与稳定性,防腐性能好。具有良好的吸水性和保水性,不易随水土流失,较少受气候的影响。综合技术经济性好等。

 导电剂的使用方法 1、先按接地工程设计要求,参照以下施工图的方法,挖好水平接地

 沟或垂直接地孔:

 2、焊接、支撑好金属接地体,金属接地体焊接牢固,表面干净无锈迹;接地装置的焊接长度:对扁钢为宽边的 2 倍;对圆钢为其直径的10 倍。

 3、导电剂与水按 1:(0.5~1)比例在容器内搅拌均匀成 浆体状,否则影响降阻效果和防腐蚀效果; 4、将搅拌均匀的导电剂敷于接地沟或孔内,将金属接地体包裹均匀,6~12 小时后封土夯实。在敷设过程中,不得将泥沙等杂物接触金属接地体或混入导电剂中。

 5、对于深井接地,通常井深由找到电阻率低的地层或地下水来决定,一般达数十米。施工时用专用机械钻孔,孔径为 100~200mm。金属接地体一般采用φ50×3.5mm 的钢管,用压力将调制好的导电剂注入管内,使导电剂从内到外两侧包围钢管并充实整个接地深井。有时要配以局部爆破,炸松四周土壤,以填充导电剂,扩大降阻效果。

 4、地埋式智能防雷测试系统

 产品说明:

 地埋式智能防雷测试系统终端集成接地电阻检测、雷电峰值检测功能,在不影响防雷接地效果和设施的正常运行下,采用穿心式测量方式实时在线检测设备接地状态、电阻值及雷电数据,支持 RS-485、4G、TCP 等通讯方式,实现远程在线监测。

 产品应用:

 用于电力、石化、通信、交通、机场、矿区等智能防雷监测系统中,实现对用户端防雷环境及工作状态的监测,特殊场合可以使用自

 配供电系统解决方案或增加适合适用于地埋式场所的 IP68 防护等级的箱体。

 产品功能:

 ◆ 采用穿心式的非接触测量方式在线检测接地回路阻值或设备的连接状况; ◆ 具有故障报警功能,可设定报警参数范围值; ◆ 具有 RS-485、4G、TCP 无线通信串口,采用 Modbus 通讯协议与上位机通讯功能; ◆ 具有雷电峰值检测功能,实时在线检测雷电峰值、次数、发生时间和极性; ◆ 具有断电后自主供电功能; ◆ 具有防水、防腐 IP68 防护等级要求,可实现地埋式。

 产品技术参数:

 产品型号 JLT-AJX-JD 功能配置 工作电源:12V 检测方式:穿心式测量 雷电数据检测:直击雷传感器 具有断电自主供电功能 采集功能 接地电阻数据 电阻量程 0.01Ω~200Ω 分辨率 0.001Ω 显示范围 0.00Ω~500Ω 精度±2%rdg±3dgt(20℃±5℃,70%RH 以下) 雷电数据 雷电流极性、雷击计数、雷击峰值、雷击发生时间 雷击计数范围 0-9999 次 雷击电流 1~120kA(8/20 波形)

 平台显示

 通讯 通讯方式:4G 无线通讯方式

 通讯协议:工业标准 Modbus 通讯协议 外形 工作温度:-20℃~55℃;20%RH~90%RH

 防护等级 IP68 外形尺寸:450*420*230

 产品应用示意图:

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