[发明专利]新型接地探针

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量杆塔接地电阻时使用的接地探针。 

背景技术

杆塔接地电阻是指电流经过铁塔接地装置进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。降低杆塔接地电阻可以提高线路的耐雷水平，减少雷害事故，在杆塔附近降低接触电压和跨步电压，防止人畜触电事故。测量杆塔接地电阻的测量手段是解开被测量铁塔的接地极，在被测量杆塔地线接地极（暂称X）一侧地上打入两根辅助测接地探针，要求这两根测接地探针（称为Y）距离被测接地极80米左右，距被测杆塔接地极较远的一根辅助接地探针（称为Z）距离被测接地极120米左右。接完线后，X-Y之间测出的是电压量U，X-Z测出的是电流量I，杆塔接地电阻R=U/I，读取电阻值。 

测量接地电阻时，解开杆塔接地装置后，杆塔会失去接地保护，降低了铁塔的设备可靠性，所以应尽量缩短测量时间，以尽快地恢复接地，尽快恢复铁塔的设备可靠性。 

从目前的调查结果得出，从地表插、拔探针（占整个步骤用时36.36%）和较紧检查接线（占整个步骤用时7.27%）这两个占步骤占整个测量步骤的43.63%，是造成接地测量接地电阻耗时长的主要问题。并且，当探针插入坚硬地表，人力无法拔出时候，需左右锤击探针使得探针周围土壤变松，以达到人力可以将其拔出的程度，传统的测量线和探针接口位置正处于其上端侧面易受锤击部位，从而很易误中锤击毁坏。故锤击松动时必须小心操作且尽量避免大力锤击，如此使探针周围土壤松动到可以拔出的程度，所耗时间就过长。以往的探针手柄垂直设置于探针一侧的横铁，而把探针从坚硬地表拔出时无垂直受力点，需在水平方向的横铁上施加提力，这便产生一个作用在探针上的水平力矩，这个力矩又分解成向下的垂直插入力和探针对土壤侧壁的横向压力，其中的对土壤的横向压力，也导致了探针对土壤摩擦力的增大，既增大了抗拔力，而这两个力都是增大抗拔力的，从而使得探针更难以拔出，再加上目前探针尖为圆锥形结构，锥尖度为45度，使得尖度不够，于尖度不够会使得探针尖与地表接触角度（既侵入角）过大，且尖头容易变形进而变钝（经调查线路队探针头变钝率达85%），由固体侵入角公式P=KTH㏑a/t,（式中K为阻力常数，H为硬度，T为弹性模量，a为侵入角，t为倾斜系数，P侵入压力），可知侵入角与所需侵入力成正相关。 

目前测量线与探针接地极的联接方式采用铁夹联接结构，既把测量线连接在导电铁夹在夹到探针上，会不可避免面临铁夹与探针接触不良，及连接不牢固等问题。 

实用新型内容

本发明的目的是提供一种结构简单，便于从地表插拔、测量线连接牢靠的新型接地探针。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型接地探针，包括底端设置针尖的探针棒，探针棒的上部设置卡头和提手，探针棒上对应测量线插头设置测量线插孔；所述提手包括横担和分别连接于横担两侧的两提拉杆，两提拉杆端部分别铰接于探针棒两侧，横担的两侧关于探针棒对称设置。 

所述卡头为固设于探针棒顶端的六角螺母。 

所述提拉杆为圆弧形，且与探针棒的夹角为30°。 

所述探针棒的针尖为四棱锥尖，锥度为25°。 

所述两提拉杆与探针棒的铰接点位于六角螺母的下侧，测量线插孔位于两提拉杆与探针棒铰接点的下侧。 

本发明的有益效果为： 

1. 由于锤击松动存在弊端，将探针运动方式由摆动松动改为旋转，同样可以起到松动目的，在探针顶端设置卡头即焊接六角螺母是最佳解决方案，根据力矩公式：F1×L1=F2×L2,一把10寸扳手在普通成年人手中产生的力矩至少为2000牛，而10吋扳手长度为300毫米，探针直径是16毫米，既L1为8毫米，通过力矩公式变换F1=F2×L2/L1,则作用在探针杆上的力为2000×300/8=75000牛，足以松动任何坚硬土质上的探针。安装六棱螺母，把探针分别插入软、硬不同的两块地，用一把10寸扳手分别旋动探针。既无需敲击即可松动。

2. 为了使探针有垂直拔力点，在探针棒上钻孔，给探针加装相应大小的提拉杆，提拉杆的圆弧部分与探针夹角为30度，弧长为10厘米，提拉杆为半圆形，上端配手提横担，以便手提。当横担通过提拉杆转至探针棒正上方，经测量手拔探针力F合与地面垂直，使得拔力点与地面夹角为90度。 

3. 固体侵入角公式公式得，圆锥尖度越小，越容易进入地表，所以用车床改圆锥尖为四棱锥尖，锥度由45度改为25度。 

4. 采用插拔式结构接口。测量时直接将测量线插头插入测量线插孔，杜绝了测量线由于压接不紧造成的松动、脱落故障。