Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи
Владельцы патента RU 2338214:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет (RU)
Изобретение относится к области энергетики, в частности к строительству воздушных линий электропередачи. Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи содержит опорную плиту для оператора, электроды, провода с зажимами и измерительные приборы. Опорная плита снабжена ограничителями, центрирующими ее положение над котлованом, и валом с возможностью его вращения вокруг своей оси состоящим из отдельных звеньев, на которых закреплены червячные шестерни и муфты, регулирующие расстояние между шестернями. При этом червячные шестерни входят в зацепление с электродами, расположенными горизонтально в изолирующих направляющих с диаметрально противоположных сторон шестерни и направленными своими остриями в противоположные стенки котлована, причем на электродах выполнены зубья с шагом, соответствующим шагу зубьев шестерни, которая выполнена из диэлектрического материала. Технический результат - обеспечение возможности измерения удельного электрического сопротивления земли непосредственно в котлованах, подготовленных для установки опор, повышение точности измерений, снижение трудовых и материальных затрат. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к энергетике и строительству воздушных линий электропередачи.
Известны методы измерения удельного электрического сопротивления земли, такие как метод пробного электрода; метод ступенчатого погружения пробного электрода; метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) (Бургедорф В.В., Якобе А.И. «Заземляющие устройства электроустановок». - М.: Энергоатомиздат, 1987 г. - 400 с.).
Все методы и соответствующие им устройства для измерения удельного сопротивления земли предназначены для измерения сопротивления на поверхности земли с помощью электродов, погружаемых в землю вертикально способом забивания. Эти устройства не применимы для измерения сопротивления земли в котлованах для опор.
Известно устройство для измерения удельного сопротивления земли по а.с. SU №1312495, кл. G01R 27/20, опубликованное 23.05.1987, Бюл. №19, содержащее штыревые вертикальные зонды-электроды, размещенные коаксиально относительно центрального зонда-электрода, содержащего в средней части измерительную проводящую зону и симметрично по высоте расположенные относительно этой зоны две охранные зоны.
Недостатком устройства является то, что для измерения требуется погрузить в землю много вспомогательных боковых зондов-электродов, установка которых требует больших трудозатрат и увеличивает расход металла, кроме этого, устройство не применимо для измерения сопротивления земли в котлованах опор.
Известно устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли по патенту RU №2270457, кл. G01R 27/20, опубликованному 20.02.2006, Бюл №5 (принято за прототип), содержащее опорную плиту для оператора, электроды, провода с зажимами и измерительные приборы.
Недостатком устройства является то, что оно применимо только для измерения сопротивления поверхностных слоев земли известными методами.
Техническим решением задачи является создание возможности и условий для измерения удельного электрического сопротивления земли непосредственно в пробуренном котловане перед установкой опоры и определения сопротивления земли непосредственно в прилегающих к опоре слоях земли.
Поставленная задача решается тем, что устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи, содержащее опорную плиту для оператора, электроды, провода с зажимами и измерительные приборы, согласно изобретению опорная плита снабжена ограничителями, центрирующими ее положение над котлованом, и валом с возможностью его вращения вокруг своей оси и состоящим из отдельных звеньев, на которых закреплены червячные шестерни и муфты, регулирующие расстояние между шестернями, при этом червячные шестерни входят в зацепление с электродами, расположенными горизонтально в изолирующих направляющих с диаметрально противоположных сторон шестерни и направленными своими остриями в противоположные стенки котлована, причем на электродах выполнены зубья с шагом, соответствующим шагу зубьев шестерни, которая выполнена из диэлектрического материала.
Новизна устройства заключается в том, что оно дает возможность измерять удельное сопротивление земли непосредственно в котлованах, пробуренных для установки опор линий электропередачи, послойно на участках, прилегающих к основанию опоры, выбирать наиболее рациональное и экономичное расположение заземляющего устройства, погружать измерительные электроды в боковые стенки котлована и извлекать их обратно, затрачивая на измерения минимум труда и времени.
На фиг.1 показано устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи в подготовленном для измерения состоянии; фиг.2 - вид устройства в плане по сечению А-А.
Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи установлено в котлован 1 и содержит опорную плиту 2 с ограничителями 3 и рамой 4, на которой закреплены направляющие 5. В центре опорной плиты 2 с возможностью вращения установлен вал 6 с рукоятками 7, на котором в коробках 8 закреплены червячные шестерни 9, входящие в зацепления с электродами 10 с помощью зубьев 11.
Рама 4 и вал 6 снабжены регулирующими муфтами 12, а к электродам 10 присоединены провода 13 с зажимами 14.
Устройство работает следующим образом.
На пикете, в точке расположения опоры на местности, бурят котлован 1 на проектную глубину. Устройство готовят к измерениям: с помощью муфт 12 устанавливают необходимую высоту рамы 4, расстояние между горизонтальными направляющими 5 и звеньями вала 6. С помощью рукояток 7 вращают вал 6 так, чтобы электроды 10 имели минимальный выход на торцах направляющих 5.
Котлован 1 зачищают от осыпавшейся земли и на него сверху устанавливают опорную плиту 2 таким образом, чтобы ограничители 3 опирались на стенки котлована 1 и удерживали вал 6 в центре окружности котлована 1. Рукоятками 7 вращают вал 6 с закрепленными на его звеньях шестернями 9, которые размещены в коробках 8, воздействуют на зубья 11 электродов 10, расположенных в горизонтальных направляющих 5. При этом электроды 10 перемещаются в противоположных направлениях, погружаются в стенки котлована 1 и образуют с землей в разных ее слоях надежный электрический контакт. К электродам 10 присоединены проводники 13, а так как направляющие 5 и червячные шестерни 9 выполнены из изолирующего диэлектрического материала, то все электроды 10 электрически изолированы друг от друга и присоединенные к ним проводники 13 выведены за пределы котлована 1 и с помощью зажимов 14 присоединяются к измерительным приборам в любой последовательности или любых комбинациях, что позволяет измерять среднее удельное сопротивление слоя земли в пределах глубины котлована или послойное удельное сопротивление.
Положительный эффект устройства заключается в следующем:
- создана возможность и условия для реализации методики измерения удельного сопротивления земли в котловане, предназначенном для установки опоры;
- повышается точность измерения удельного сопротивления отдельных слоев земли и его среднего значения;
- снижаются трудовые и материальные затраты на измерения;
- созданы условия для включения операции измерения удельного сопротивления земли и выбора конструкции заземляющего устройства опоры в технологический процесс строительства воздушных линий электропередачи.
Устройство для измерения удельного электрического сопротивления земли в котлованах для опор линий электропередачи, содержащее опорную плиту для оператора, электроды, провода с зажимами и измерительные приборы, отличающееся тем, что опорная плита снабжена ограничителями, центрирующими ее положение над котлованом, и валом с возможностью его вращения вокруг своей оси, состоящим из отдельных звеньев, на которых закреплены червячные шестерни и муфты, регулирующие расстояние между шестернями, при этом червячные шестерни входят в зацепление с электродами, расположенными горизонтально в изолирующих направляющих с диаметрально противоположных сторон шестерни и направленными своими остриями в противоположные стенки котлована, причем на электродах выполнены зубья с шагом, соответствующим шагу зубьев шестерни, которая выполнена из диэлектрического материала.
