RO134792A2 - Grounding electrode and process for making the same - Google Patents

Abstract

The invention relates to a grounding electrode and a process for making the same. According to the invention, the electrode consists of two winged pieces (1, 2) made of sheet metal arranged parallel on their length, so as to exhibit an X-shaped cross-section, between which there is a sheet metal strip (3) having the same thickness, welded to each of the winged pieces (1, 2) by welding seams (a), the welded assembly being profiled at one end as a drill-core with a soil penetration tip (b), while, at the other end, over both wings of one of the pieces (1, 2), there is a welded strip (4) meant for the electrical connection of the grounding electrode to the associated protection circuit.

Description

OFICIUL OE STAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCi Cerere de brevet de invențieSTATE OFFICE FOR INVENTIONS AND TRADEMARKS Patent application

Electrod de pământare și procedeu de realizareGrounding electrode and manufacturing process

Invenția se referă la un electrod de pământare și procedeu de realizare destinate asigurării unor condiții de calitate în exploatare și a unor condiții de realizabilitate în producerea lui industrială.The invention refers to an earthing electrode and manufacturing process intended to ensure quality conditions in operation and feasibility conditions in its industrial production.

Electrozii de pământare reprezintă elemente constituente ale oricărei instalații electrice. Referințele cunoscute ([1], [2], [3], [4], [5]) se opresc, de regulă, la cerințele de utilizare și proiectare electrică. Din punct de vedere electric, un electrod de pământare viabil este obținut dintr-un material bun conducător, cu suprafața exterioară suficient de mare pentru obținerea unei rezistențe electrice de fugă bună pentru curenții reziiltați în stările de incident sau accident. Din punct de vedere mecanic, condițiile de material sunt adaptate procedeului de realizare.Grounding electrodes are constituent elements of any electrical installation. The known references ([1], [2], [3], [4], [5]) usually stop at the requirements of use and electrical design. From an electrical point of view, a viable grounding electrode is obtained from a good conducting material with an outer surface area large enough to provide good electrical leakage resistance for the currents produced in the incident or accident conditions. From a mechanical point of view, the material conditions are adapted to the manufacturing process.

Un electrod de pământare are profilul aparent asemănător unui țăruș. El se introduce în sol și pentru aceasta are un capăt profilat pentru penetrare iar la partea opusă posedă o parte de conectare cu circuitul electric de utilizare. De regulă, elementul de bază este o suprafață în care este practicat un orificiu pentru introducerea cablului de conectare.A grounding electrode has a seemingly stake-like profile. It is inserted into the ground and for this it has a profiled end for penetration and on the opposite side it has a connection part with the electrical circuit of use. As a rule, the basic element is a surface in which a hole is made for the insertion of the connection cable.

Pentru simplificarea tehnologiei de obținere se cunoaște o soluție care alcătuiește corpul electrodului de pământare în așa fel încât să prezinte în secțiune transversală aspectul unei litere X, format din două piese realizate din fâșii de tablă profilate pe lungime sub forma unor aripi care sunt ulterior sudate pe linia determinată de partea interioară, comună a celor două piese profilate și debitate după.sudarea unor urepfiÎ pentru cablul electric de conectare [6]. / /In order to simplify the production technology, a solution is known that makes up the body of the grounding electrode in such a way that it presents in cross-section the appearance of the letter X, consisting of two pieces made of sheet metal strips profiled lengthwise in the form of wings that are later welded on the line determined by the inner, common part of the two profiled pieces and cut after welding some ears for the electric connection cable [6]. / /

Dezavantajul acestui procedeu este că sudura se realizează tehnologic cu dificultate și că modificarea dimensiunilor electrodului în cadrul liniei de producție impune un număr semnificativ de reglări.The disadvantage of this process is that the welding is technologically difficult and that changing the dimensions of the electrode within the production line requires a significant number of adjustments.

Problema pe care o rezolvă invenția este să construiască un electrod de pământare care să asigure condiții bune la sudare și care să admită modificarea facilă a dimensiunilor, și în acest fel a parametrilor electrici, ai electrodului.The problem that the invention solves is to build an earthing electrode that ensures good welding conditions and that allows easy modification of the dimensions, and thus of the electrical parameters, of the electrode.

Electrodul de pământare potrivit invenției înlătură dezavantajele de mai sus întrucât pentru modificarea facilă a rezistenței electrice și o realizare tehnologică este alcătuit din două aripi din tablă metalică, bună conducătoare electrică care prezintă în secțiune transversală aspectul similar unei litere X, între care se află o fâșie din tablă de aceeași grosime sudată de fiecare din aripile vecine pe lungimea electrodului.The grounding electrode according to the invention removes the above disadvantages because for the easy modification of the electrical resistance and a technological achievement it is made up of two wings made of metal sheet, good electrical conductor which presents in cross-section the appearance similar to the letter X, between which there is a strip of sheet metal of the same thickness welded to each of the neighboring wings along the length of the electrode.

Procedeul de realizare potrivit invenției înlătură dezavantajele de mai sus întrucât pentru o realizare tehnologică eficientă presupune poziționarea a două piese aripate obținute din tablă îndoită și deplasarea acestora pe lungime, astfel încât în secțiunea transversală să prezinte aspectul similar unei litere X, sub acțiunea a doi electrozi de sudură care formează cordonul astfel încât muchia fiecărei aripi să fie rigidizată de extremitățile laterale ale unei fâșii de tablă de aceeași grosime și componență prin fața cărora se deplasează cu viteză constantă ansamblul.The manufacturing process according to the invention removes the above disadvantages because for an effective technological implementation it involves the positioning of two winged pieces obtained from bent sheet metal and their displacement along the length, so that in the cross-section they present an appearance similar to the letter X, under the action of two electrodes of welding that forms the cord so that the edge of each wing is stiffened by the lateral extremities of a sheet metal strip of the same thickness and composition through which the assembly moves at constant speed.

Avantajele invenției sunt o construcție mai potrivită scopului urmărit în circuitul electric al electrodului de pământare și o construcție mai sigură și mai robustă prin calitatea cordoanelor de sudare obținute.The advantages of the invention are a more suitable construction for the intended purpose in the electrical circuit of the earthing electrode and a safer and more robust construction through the quality of the welding cords obtained.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu Fig. 1 și Fig. 2 care prezintă:An embodiment of the invention is given further in connection with Fig. 1 and Fig. 2 showing:

Fig. 1 - profilul electrodului de pământare într-o vedere dinspre partea opusă vârfului de pătrundere în sol în vederea utilizăril·^------—~Fig. 1 - the profile of the grounding electrode in a view from the side opposite the tip of penetration into the soil in order to use it

RO 134792 Α2RO 134792 Α2

Fig. 2 - fazele care constituie procedeul de realizare a electrodului.Fig. 2 - the phases that constitute the process of making the electrode.

Electrodul de pământare (Fig. 1) este alcătuit din niște piese aripate 1, respectiv 2, din profil cornier sau din tablă îndoită, de exemplu, la 90°, dispuse astfel încât în secțiune transversală să prezinte aspectul unui litere X și rigidizate prin sudate cu niște cordoane, a, fiecare după muchiile fiecărei piese aripate, 1 sau 2, prin intermediul unei fâșii de tablă 3, de aceeași grosime cu piesele aripate. Un capăt, b, al electrodului este profilat sub forma unei carote în vederea penetrării în sol iar un altul este debitat perpendicular pe axa longitudinală a electrodului. In apropierea capătului electrodului care nu are profilul unei carote, pe una din piesele aripate, 1 sau 2, se prevede plasarea prin sudare a unei fâșii de tablă 4 destinată conectării electrice.The grounding electrode (Fig. 1) is made up of some winged pieces 1 and 2, respectively, of corner profile or sheet metal bent, for example, at 90°, arranged in such a way that in the cross-section it presents the appearance of the letter X and stiffened by welding with some cords, a, each along the edges of each winged piece, 1 or 2, by means of a strip of tin 3, of the same thickness as the winged pieces. One end, b, of the electrode is profiled in the form of a core in order to penetrate the soil and another is cut perpendicular to the longitudinal axis of the electrode. Near the end of the electrode that does not have the profile of a core, on one of the winged pieces, 1 or 2, it is foreseen to place by welding a sheet metal strip 4 intended for electrical connection.

Procedeul de realizare al electrodului de pământare presupune, în alternativa utilizării ca semifabricat a tablei, alinierea și profilarea a două fâșii de tablă cu proprietăți fizico-chimice controlate 1, respectiv 2 în sensul suprapunerii lor (Fig. 2, a)), apoi cele două fâșii, cu dimensiuni geometrice prestabilite, în mod separat sau împreună sunt supuse unui proces de pre-profilare (Fig. 2, b)) prin care sunt îndoite într-una sau mai multe etape, pe lățime, succesiv, la unghiuri tot mai apropiate de un unghi final comandat, cum ar fi, a = 90°(Fig. 2, c)). Cele două fâșii profilate, sunt dispuse paralel și cu muchiile spre interior și deplasate longitudinal în fața unor electrozi de sudură (Fig. 2, d)) în timp ce o altă fâșie de tablă, 3, de aceeași grosime și calitate este introdusă între cele două piese aripate 1, respectiv 2 (Fig. 2, e)).The process of making the grounding electrode involves, as an alternative to using sheet metal as a semi-finished product, the alignment and profiling of two strips of sheet metal with controlled physico-chemical properties 1, respectively 2 in the sense of their overlap (Fig. 2, a)), then the two strips, with predetermined geometric dimensions, separately or together are subjected to a pre-profiling process (Fig. 2, b)) by which they are bent in one or more stages, in width, successively, at angles of increasing close to a final ordered angle, such as a = 90° (Fig. 2, c)). The two profiled strips are arranged parallel and with the edges inward and moved longitudinally in front of some welding electrodes (Fig. 2, d)) while another sheet metal strip, 3, of the same thickness and quality is inserted between the two winged parts 1 and 2 respectively (Fig. 2, e)).

Ulterior sudării pieselor aripate, urmează adăugarea unei fâșii de tablă 4 prevăzută cu un orificiu, pe ambele aripi ale uneia din piesele 1 sau 2, fâșie care este destinată conectării electrice sudată în apropj pătului b care nu are profilul unei carote.After the welding of the winged pieces, the addition of a strip of sheet metal 4 provided with a hole, on both wings of one of the pieces 1 or 2, is followed, a strip that is intended for the electrical connection welded near b that does not have the profile of a core.

caRO 134792 A2 _? •4caRO 134792 A2 _? •4

Referințereference

[1] * * *. SR CEI 61312 1/2000. Protecția împotriva impulsului electromagnetic generat de trăsnet. Partea 1: Principii generale, Asociația Română de Standardizare. 2000.[1] * * *. SR CEI 61312 1/2000. Protection against the electromagnetic pulse generated by lightning. Part 1: General principles, Romanian Standardization Association. 2000.

[2] * * *. SRCEI 61312-2/2000. Protecția împotriva impulsului electromagnetic generat de trăsnet. Partea 2: Ecranarea structurilor, echipotențializarea în interiorul acestora și legarea la pământ. Asociația Română de Standardizare, 2000.[2] * * *. SRCEI 61312-2/2000. Protection against the electromagnetic pulse generated by lightning. Part 2: Shielding of structures, internal equipotential bonding and grounding. Romanian Standardization Association, 2000.

[3] * * *. SR CEI 6131-4/2000. Protecția împotriva impulsului electromagnetic generat de trăsnet. Partea 4: Protecția echipamentelor în structurile existente. Asociația Română de Standardizare, 2000.[3] * * *. SR CEI 6131-4/2000. Protection against the electromagnetic pulse generated by lightning. Part 4: Protection of equipment in existing structures. Romanian Standardization Association, 2000.

[4] * * *. IEC 62305-1. Protection against lightning - Part 1: General principles. Edition 2.0 2010-12. International Electrotechnical Commission. 2010.[4] * * *. IEC 62305-1. Protection against lightning - Part 1: General principles. Edition 2.0 2010-12. International Electrotechnical Commission. 2010.

[5] IAEI. IAEI Soares Book on Grounding. International Association of Electrical Inspectors. Sept. 1996. ISBN 10: 1890659002 I ISBN 13: 9781890659004.[5] IAEI. IAEI Soares Book on Grounding. International Association of Electrical Inspectors. Septum. 1996. ISBN 10: 1890659002 I ISBN 13: 9781890659004.

[6] BULEA Caius Casiu, NECHITI Vaier. Tehnologie de realizare a semifabricatului pentru electrozii de împământare. Cerere de brevet invenție a 2016 00358.[6] BULEA Caius Casiu, NECHITI Vaier. Technology for making the semi-finished product for grounding electrodes. Invention patent application of 2016 00358.

Claims (2)

Revendicăridemand 1. Electrod de pământare destinat a fi parte a sistemului de protecție la supratensiuni a instalațiilor electrice și producerii sale industriale alcătuit din două piese aripate din tablă profilată (1), respectiv (2) este caracterizat prin aceea că piesele aripate (1, respectiv 2) paralele pe lungimea lor și a electrodului sunt poziționate astfel încât în secțiune transversală aspectul să fie similar unei litere X, printre muchiile lor trece o fâșie de tablă (3) sudată pe toată lungimea pieselor aripate (1, respectiv 2) prin niște cordoane de sudură (a), ansamblul sudat fiind profilat la un capăt ca o carotă cu un vârf de penetrare în sol (b) iar la capătul celălalt, peste ambele aripi ale uneia din piesele aripate (1 sau 2) se sudează, într-un plan perpendicular pe axa electrodului, o fâșie (4) destinată conectării electrice a electrodului de pământare la circuitul de protecție aferent.1. Grounding electrode intended to be part of the overvoltage protection system of electrical installations and its industrial production consisting of two winged pieces of profiled sheet (1), respectively (2) is characterized by the fact that the winged pieces (1, respectively 2 ) parallel along their length and the electrode are positioned so that in cross-section the appearance is similar to the letter X, between their edges passes a sheet metal strip (3) welded along the entire length of the winged parts (1, respectively 2) through some cords of welding (a), the welded assembly being profiled at one end as a core with a tip penetrating the soil (b) and at the other end, over both wings of one of the winged pieces (1 or 2) is welded, in a plane perpendicular to the axis of the electrode, a strip (4) intended for the electrical connection of the grounding electrode to the related protection circuit. 2. Procedeu de realizare a electrodului de pământare destinat producerii industriale a acestei piese ca produs individual din tablă este caracterizat prin aceea că presupune, în alternativa utilizării ca semifabricat a tablei, alinierea a două fâșii de tablă cu proprietăți fizico-chimice controlate (1, respectiv 2) în sensul suprapunerii lor, apoi cele două fâșii, cu dimensiuni geometrice prestabilite, în mod separat sau împreună sunt supuse unui proces de pre-profilare prin care sunt îndoite într-una sau mai multe etape, pe lățime, succesiv, la unghiuri tot mai apropiate de un unghi final comandat, cum ar fi cel de a = 90°, cele două fâșii profilate, dispuse paralel sunt așezate astfel încât secțiunea transversală a ansamblului să prezinte aspectul similar unei litere X și depli^te ia^ în.2. The process of making the grounding electrode intended for the industrial production of this part as an individual sheet metal product is characterized by the fact that, instead of using the sheet metal as a semi-finished product, it involves the alignment of two sheets of sheet metal with controlled physico-chemical properties (1, respectively 2) in the sense of their overlap, then the two strips, with predetermined geometric dimensions, separately or together are subjected to a pre-profiling process by which they are bent in one or more stages, widthwise, successively, at angles ever closer to a final ordered angle, such as that of a = 90°, the two parallel profiled strips are placed so that the cross-section of the assembly presents the appearance similar to the letter X and unfolds ia^ in. fața unor electrozi de sudură în timp ce o altă fâșie de tablă, (3) de aceeași grosime și calitate este introdusă între cele două piese aripate (1, respectiv 2) de care este sudată prin niște cordoane (a), iar ulterior formării cordoanelor de sudare (a) a pieselor aripate, urmează adăugarea unei fâșii de tablă (4) prevăzută cu un orificiu, pe ambele aripi ale uneia din piesele (1 sau 2), fâșie care este destinată conectării electrice sudată în apropierea capătului (b) care nu are profilul unei carote.face of some welding electrodes while another strip of sheet metal, (3) of the same thickness and quality is inserted between the two winged pieces (1, respectively 2) to which it is welded by some cords (a), and after forming the cords of welding (a) of the winged parts, it follows the addition of a sheet metal strip (4) provided with a hole, on both wings of one of the parts (1 or 2), which strip is intended for electrical connection welded near the end (b) which it does not have the profile of a carrot.