專利名稱：接地電極棒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在電力配電線路上的設備的接地電極棒。
現有的接地電極有帶狀、板狀、管狀及棒狀等，但以棒狀的最被普遍采用，主要取其安裝簡易。棒狀接地電極又有鐵棒、鋼棒、鍍鋅鋼棒、包不銹鋼鋁棒、包碳鋼棒、包銅鋼棒及鍍銅鋼棒等，但以包銅鋼棒與鍍銅鋼棒的導電性、耐腐蝕性、搬運性最優越、施工安裝最簡便，故為一般接地電極所最常采用，使用量亦最多。包銅鋼棒與鍍銅鋼棒其外包銅層，依據國際標準，其厚度為0.254mm以上即可，這樣的結構系取鋼棒作心體機械強度大，易于捶擊進入大地的優良施工性，外包(覆)銅層則取電流的流通系集膚效應的優良導電性及銅的耐腐蝕性高。如此的結構也最符合經濟及應用效益。若整支棒體均為含銅99.6％以上的銅棒，則其機械強度不足，要捶擊進入大地安裝施工困難，且價格昂貴，無經濟及實用效益。
然而，包銅鋼棒與鍍銅鋼棒的生產制造及現場施工過程中仍存在以下問題施工時，無論是鍍銅鋼棒還是包銅鋼棒，打入大地時若大地太硬或有碎石，銅層會刮傷或玻璃，銅層一經刮傷，鋼棒即會腐蝕膨脹，使銅層剝離，喪失接地效果，最嚴重的是銅層立即剝離。若遇到石塊或硬物，鋼棒會偏離彎曲，除銅層受到刮傷受損，會使鋼棒腐蝕膨脹，除了造成銅層剝離外，因埋深不足，無法取得較小電阻，需再串聯增加接地棒的設置，直到量取的電阻符合規定，會增加設置接地棒支數及設置成本。對于鍍銅鋼棒由于在電鍍過程中，對于棒體的圓周，其鍍銅厚度極不均勻，若在各點均需達到最小的厚度值，則各點最大與最小的差異約在0.254～0.402mm之間，銅層厚度的品質控制非常困難，棒體會從最薄的鍍銅層漲裂，同時，由于鋼棒鍍上電位比其貴位的銅，依不同金屬組合的特性，銅會促進鋼的腐蝕，且鍍銅的銅層密度低，又無法避免針孔性的產生，當含有電解質的水分滲入該處，即引起銅與鋼組合所致的galvanic(流電)腐蝕，鍍膜內側的鋼漸腐蝕膨脹，將銅層漲裂剝離，喪失接地效果。由于鍍銅鋼棒有針孔性腐蝕問題，棒體的頭尾又無銅層，鍍銅鋼棒因鍍銅技術與棒體設計結構都具有先天性的不理想狀態與腐蝕弱點，因而，鍍層不均勻會增加施工過程中對銅層的劃傷的機會進而誘發針孔性腐蝕。對于包銅鋼棒來說，雖然不存在銅層厚度不均勻，因銅層密度高，也無針孔性腐蝕問題，但是因制造技術無法使銅層與鋼棒完全密合，設置后水氣會由棒體頭部與尾部或受刮傷部分滲入，引起鋼棒銹蝕膨脹將銅層漲裂，喪失接地效果。
鍍銅鋼棒與包銅鋼棒的上述缺點，生產制造業界以迄目前都難以針對問題做有效而妥當的改善，以致在電力業界使用鍍銅鋼棒，電信業界使用包銅鋼棒的情況，數十年來均未改變。
本發明接地電極棒的開發者，一生從事電力事業工作，又有多年生產制造鍍銅鋼棒及包銅鋼棒及現場施工設置與拆除的實務工作經驗，對于鍍銅鋼棒與包銅鋼棒打入大地，施工裝置后，是否整支未遭受刮傷而完整的埋入大地的不確定性深感困擾，因大地各處電阻不同，且埋深2.4公尺以上，大部分需穿過碎石層，尤其是街道或建筑物旁，一定會穿過級配碎石層，且一經裝置即需承擔五十年以上的電氣安全功能的長久裝置，因此接地電極棒完整無傷的埋入大地至關重要。
綜上所述，由于鍍銅鋼棒和包銅鋼棒在使用時，是通過錘擊深入到大地深層，作為捶擊的頭部與鉆入大地的尾部均無銅層，因此其錘擊頭部和錐形尾部成為導致銅剝離的關間部位，一種能夠避免頭部捶擊及錐形尾部鉆入大地時，若有銅層會遭撕裂而波及棒體銅層受損的接地電極棒成為所需。
為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案為一種接地電極棒，包括一棒體，其特征在于在所述的棒體的一端設置有一錘擊安全套，在棒體的另一端設有一鉆地安全錐；所述的錘擊安全套呈柱狀，其一端開有與棒體端部適配的空腔A；所述的鉆地安全錐包括一呈錐狀的頭部和用于與棒體連接的柱狀尾部，在柱狀尾部的端面開有與棒體端部相適配的空腔B。
其中，所述的棒體的端部為圓柱狀或棱柱狀；所述的錘擊安全套的空腔A為與棒體端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀；所述的鉆地安全錐的空腔B為與棒體端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀。
其中，所述的鉆地安全錐的頭部為圓錐體狀、或棱錐體狀或扁錐體狀。
最好地，所述的棒體的端部與錘擊安全套的空腔A為過渡配合或過盈配合；所述的鉆地安全錐的空腔B與相配合的柱狀棒體端部為過渡或過盈配合。為了使所述的棒體易于插入到空腔A和空腔B中，所述的棒體的兩個端部分別最好設有倒角或圓角。
為了使安全套和安全錐的腔體A和腔體B與棒體的端部配合緊密且易于裝配，所述的錘擊安全套的空腔A也可以是呈外大內小的略帶有錐度的錐孔狀；所述的鉆地安全錐的空腔B呈內小外大的略帶有錐度的錐孔狀。
所述的棒體的端部與錘擊安全套的空腔A的連接方式為下面中的任一種所述的錘擊安全套的空腔A為螺孔，棒體的端部設有與所述的螺孔相配的外螺紋；或，所述的錘擊安全套的空腔A和棒體的端部焊接為一體。
所述的棒體的端部與鉆地安全錐的空腔B的連接方式為下面中的任一種所述的鉆地安全錐的空腔B為螺孔，與安全錐相連接的棒體端部設有與所述的安全錐的螺孔相配的外螺紋；或，所述的鉆地安全錐的空腔B與棒體端部焊接為一體。
所述的錘擊安全套與棒體連接部位之間至少設有一個鍵槽和與之相配的鍵；所述的鍵槽設在錘擊安全套的空腔A內或設在棒體端部的外表面；所述的鍵設在棒體端部的外表面或設在所述的錘擊安全套的空腔A內表面。
所述的鉆地安全錐的尾部與棒體連接部位之間至少設有一個鍵槽和與之相配的鍵；所述的鍵槽設在鉆地安全錐的尾部的空腔B內或設在棒體端部的外表面；所述的鍵設在棒體端部的外表面或設在所述的鉆地安全錐的尾部的空腔B內表面。
所述的錘擊安全套的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
所述的鉆地安全錐的柱狀尾部的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
所述的錘擊安全套的外表面進一步設有至少一條、鉆地時用于排出細土的起土溝A。
所述的鉆地安全錐的柱狀尾部的外表面進一步設有至少一條、鉆地時用于排出細土的起土溝B。
所述的起土溝A為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
所述的起土溝B為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
由于采用上述技術方案，經由接地電極棒結構的特殊設計設置，即在棒頭設置一捶擊安全套，棒尾設置一鉆地安全錐，即可有效保證任何鍍銅鋼棒、包銅鋼棒或包其它金屬棒體，可捶擊穿過碎石層，而棒體不會受到刮傷。有效可行的將整支接地電極棒完全的施工安裝在大地中，達到預期的使用效果與使用年限，徹底解決數十年來生產制造業界與施工安裝業界的困擾，此一突破性的設計設置，確實是接地電極棒很大的完美改革，可節省國家甚多經濟資源。
特別要強調的是本發明的接地電極棒也可以當避雷針使用，由于頭部及尾部的密閉性良好，不會有水氣進入，防腐蝕效果均大大優于傳統避雷針，而且最具經濟價值。
柱狀尾部22空腔B23 鍵槽24 螺孔25起土溝B26 錘擊安全套3空腔A31螺孔32起土溝A36 鍵槽33
實施例2，參見圖2、2A和2B，圖中展示了一種接地電極棒，與上一實施例不同之處在于所述的鉆地安全錐2的空腔B23為略帶有錐度的錐狀孔，其錐度為1∶30，帶有錐度的孔23與圓柱狀的棒體1的端部之間連接更為緊密。同樣，為了使錘擊安全套3的與棒體1之間連接緊密，錘擊安全套的空腔A31可以為略帶有錐度的錐狀孔，其錐度為1∶30。另一點不同之處在于鉆地安全錐2和錘擊安全套3的外表面分別設有數條起土溝B26和起土溝A36，其分布密度為每公分圓周長度1～25條；本實施例中起土溝B26和起土溝A36分別為10條，所述的起土溝B26和起土溝A36為直線狀，分別平行于鉆地安全錐2和錘擊安全套3的軸線，起土溝的作用為減小鉆地阻力并使細土通過溝槽散布在棒體圓周，保護棒體不受碎石刮傷，使棒體完整設置入大地。當然起土溝B26和起土溝A36的形狀也可以采用與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀。
實施例3，參見圖3，圖中展示了一種接地電極棒，與實施1不同之處在于鉆地安全錐2和錘擊安全套3與棒體1的兩端部之間可以采用螺紋連接，在安全錐2的柱狀尾部22的空腔B23和錘擊安全套的空腔A31為螺孔25和螺孔32，棒體1的兩個端部設有外螺紋14和12；另一點不同之處在于所述的和錘擊安全套3分別為六棱柱形狀，即為一端封閉的六角螺母，所述的鉆地安全錐2的柱狀尾部22為六棱柱狀，其錐狀頭部21為六棱錐狀，參見圖3A和3B。
實施例4，參見圖4，圖中展示了一種接地電極棒，與上實施例1不同之處為在棒體1與安全錐2的空腔B23之間進一步增加鍵連接，安全錐2的腔體23內開有一鍵槽24，在棒體1端部的外表面上設置一鍵15，鍵15的設置避免了棒體1與鉆地安全錐2之間周向轉動，其數量可以結合經濟性和強度選取。同樣地，為了避免棒體1與錘擊安全套3之間周向轉動，在棒體1與錘擊安全套的空腔A31之間進一步增加鍵連接，錘擊安全套3的空腔A31內開有一鍵槽33，在棒體1另一個端部的外表面上設置一鍵13。
本發明旨在棒體1的前端設有其外徑大于棒體頭部的鉆地安全錐2，及尾部設有大于棒體直徑的捶擊安全套3，它們可以采用過盈配合或過渡配合方法連接、或采用螺紋、焊接等方式連接于一體；鉆地安全錐2與捶擊安全套3可用各種金屬制成，若使用鋼材，可依使用目的，選用不同材質，并依需要鍍鋅、鍍錫、鍍鎘或其它接近電位金屬。但為求經濟亦可免鍍金屬。對于棒體1，其外徑小于鉆地安全錐2與捶擊安全套3的外徑。其結構為包銅鋼棒、鍍銅鋼棒或其它金屬包鋼棒，或其它金屬包或鍍其它金屬棒。特別要強調的是因鉆地安全錐2套于棒體1端部的，其尾部的外徑大于棒體1，則套筒通過路徑，為棒體預留有安全空間，因此在鉆入地下時，對棒體1的外表面的起到保護作用，防止碎石破壞棒體表面的金屬層。對于接地電極棒需要錘擊到較深地平面以下時，需在鉆地安全錐2與捶擊安全套3的外表面增設起土溝，以排放細土并減少鉆地阻力。
權利要求
1.一種接地電極棒，包括一棒體，其特征在于在所述的棒體(1)的一端設置有一錘擊安全套(3)，在棒體(1)的另一端設有一鉆地安全錐(2)；所述的錘擊安全套(3)呈柱狀，其一端開有與棒體端部相適配的空腔A(31)；所述的鉆地安全錐(2)包括一呈錐狀的頭部(21)和用于與棒體(1)連接的柱狀尾部(22)，在柱狀尾部(22)的端面開有與棒體(1)的端部相適配的空腔B(23)。
2.根據權利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部為圓柱狀或棱柱狀；所述的錘擊安全套的空腔A(31)為與棒體(1)端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀；所述的鉆地安全錐的空腔B(23)為與棒體(1)端部形狀相適配的橫截面呈圓形或多邊形的柱狀。
3.根據權利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的頭部(21)為圓錐體狀、或棱錐體狀或扁錐體狀。
4.根據權利要求2所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部與錘擊安全套的空腔A(31)為過渡配合或過盈配合；所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)與相配合的柱狀棒體(1)另一端部為過渡或過盈配合。
5.根據權利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部與錘擊安全套(3)的空腔A(31)的連接方式為下面中的任一種所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)為螺孔，棒體(1)的端部設有與所述的螺孔相配的外螺紋(12)；所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)和棒體(1)的端部焊接為一體。
6.根據權利要求1所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的端部與鉆地安全錐(2)的空腔B(23)的連接方式為下面中的任一種所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)為螺孔，與安全錐(2)相連接的棒體(1)端部設有與所述的安全錐(2)的螺孔相配的外螺紋(14)；所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)與棒體(1)端部焊接為一體。
7.根據權利要求4所述的接地電極棒，其特征在于所述的棒體(1)的兩個端部分別設有倒角或圓角(11)。
8.根據權利要求4所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的空腔B(23)呈內小外大的略帶有錐度的錐孔狀；所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)呈外大內小的略帶有錐度的錐孔狀。
9.根據權利要求4所述的接地電極棒，其特征在于所述的錘擊安全套(3)與棒體(1)連接部位之間至少設有一個鍵槽(33)和與之相配的鍵(13)；所述的鍵槽(33)設在錘擊安全套(3)的空腔A(31)內或設在棒體(1)端部的外表面；所述的鍵(13)設在棒體(1)端部的外表面或設在所述的錘擊安全套(3)的空腔A(31)內表面。
10.根據權利要求2所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的尾部(22)與棒體(1)連接部位之間至少設有一個鍵槽(24)和與之相配的鍵(15)；所述的鍵槽(24)設在鉆地安全錐(2)的尾部(22)的空腔B(23)內或設在棒體(1)端部的外表面；所述的鍵(15)設在棒體(1)端部的外表面或設在所述的鉆地安全錐(2)的尾部(22)的空腔B(23)內表面。
11.根據權利要求2-10其中任一項所述的接地電極棒，其特征在于所述的錘擊安全套(3)的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
12.根據權利要求2-10其中任一項所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的柱狀尾部(22)的外表面為圓柱狀或棱柱狀。
13.根據權利要求11所述的接地電極棒，其特征在于所述的錘擊安全套(3)的外表面進一步設有至少一條、鉆地時用于排出細土的起土溝A(36)。
14.根據權利要求12所述的接地電極棒，其特征在于所述的鉆地安全錐(2)的柱狀尾部(22)的外表面進一步設有至少一條、鉆地時用于排出細土的起土溝B(26)。
15.根據權利要求13所述的接地電極棒，其特征在于所述的起土溝A(36)為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
16.根據權利要求14所述的接地電極棒，其特征在于所述的起土溝B(26)為直線狀、或與軸線成一定交角的斜線狀、或呈螺旋線狀中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種在電力配電線路上的設備的接地電極棒，它包括一棒體，棒體的一端設置有一錘擊安全套，在棒體的另一端設有一鉆地安全錐。錘擊安全套和鉆地安全錐的外徑大于棒體的外徑，可有效保護棒體在捶擊穿過碎石層時不會受到刮傷，有效可行地將整支接地電極棒完全的施工安裝在大地中，徹底解決數十年來生產制造業界與施工安裝業界的困擾，此突破性的設計設置，確實是接地電極棒很大的完美改革。本發明接地電極棒也可以當避雷針使用，由于頭部及尾部的密閉性良好，不會有水氣進入，防腐蝕效果均大大優于傳統避雷針，而且最具經濟價值。
文檔編號H01R4/66GK1447476SQ02103800
公開日2003年10月8日 申請日期2002年3月25日 優先權日2002年3月25日
發明者陳國雄 申請人:陳國雄