[发明专利]一种接地导流砼结构

说明书

本发明公开了一种接地导流砼结构，包括金属接地体和土壤，所述金属接地体与所述土壤之间设置有导流防蚀砼带，所述导流防蚀砼带与所述金属接地体接触面之间设置的容性结构。本发明克服现有接地降阻技术不足，改变了现有接地技术单一的流动通道电荷传导方式，根据雷击规律和雷电波形特征，通过先吸收、再释放技术在地中构造接地导流防蚀砼带、接地增效散流砼带、大地远端零电位点之间土壤所形成的扩展吸收通道、扩展位移电流释放通路、电荷扩散通道、电荷传导通道，依顺序导向首先吸收释放雷电波头冲击电流，再释放低频电流或工频电流和直流，从而将现有接地技术单一的流动通道电荷传导方式改进为多通道电荷传导方式。

技术领域

本发明涉及接地导流技术领域，尤其涉及一种接地导流砼结构。

背景技术

目前雷电接地存在三大技术难点问题：

1、雷电冲击波及短路大电流入地时因接地体感性分量及端部效应难以泄放入地并引起地电位升危害

现行降低接地电阻的方法有：加大接地网的面积，深井法、外引接地体、换土，接地材料有：金属接地体、非金属接地棒、接地模块、降阻剂、柔性接地体等。理论与实践证明，这些方法和材料均难以改变接地装置的感性结构特征并存在感性分量X_L增加的风险。

在传统接地技术中，以管路学欧姆定律为基础，围绕着“接地电阻”这个物理量展开并要求接地装置的接地电阻越小越好，仅以“接地电阻”这个物理量在工程实施过程中显现出有关理论和应用方面的问题已受到广泛关注和重视。在新的技术规范中，以接地阻抗为标准，包含两个部分，为阻性分量X_R和感性分量X_L的矢量和(图1)。实验研究表明，地网或大型地网通过加大地网面积、外引接地体、深井降低接地电阻X_R的同时，感性分量X_L增加，阻抗X_Z并未降低(图2)，使得电涌难以释放，地电位升高的风险增加。由于感性分量X_L引起的地电位升高与接地装置结构特征和雷电波波头陡度相关，因此降低入地冲击波陡度和改变接地装置结构特征，是降低接地阻抗、地电位升反击危害的有效途径。

在冲击电流、较大短路电流入地泄放过程中，不同结构的水平接地体、垂直接地装置因接地导体之间的屏蔽效应及自身电感引起的导体中部电流密度较小、端部导体段电流密度急剧增加的对地散流不均匀现象所形成的端部效应(图3)，造成相对散流体减小、地电位升高。

2、高土壤电阻率地区降阻难

工程实践表明，当土壤电阻率＞1000Ωm时，欲将接地电阻降至 1Ω以下是非常困难的，多采用降阻剂来改善接地电阻，根据工程试验和相关应用报告显示，降阻剂在土壤电阻率＜500Ωm时降阻效果明显，土壤电阻率在500Ωm-1000Ωm时降阻效果有限，在土壤电阻率＞1000Ωm时，物理学一般界定为非导体或电介质，降阻剂的降阻机理仅能改善金属接地体周边有限区域土壤电阻，欲改善接地体以外至远端零电位区域之间大地非导体或电介质土壤的电荷传导链状通路条件的可能性较小。传统接地的形式有：工作接地、系统接地、保护接地、防雷电接地、防静电接地、贯通接地、耦合接地及联合接地，在较高土壤电阻率地质中和冲击电流条件下，传统接地仅仅是通过金属件与大地的电气连接而非连通。使用降阻剂其结果仅仅是在局部区域内形成较低接地电阻的虚拟现象。

3、接地体的抗蚀性与地电位升危害

长期以来，接地装置的使用寿命仅依赖接地体的热镀锌层及接地体的结构尺寸维持运行，焊接头采用油膏防蚀易脱层，降阻剂存在腐蚀风险，铜材接地体存在电化学腐蚀问题。

当金属接地体产生腐蚀层后，电流通过金属接地体释放大地的能力降低，因端部效应引起的地电位升更加明显。