一种石墨基柔性铜导体接地装置及其制备方法与应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及户外工程接地技术领域，具体而言，涉及一种石墨基柔性铜导体接地装置及其制备方法与应用。本发明专利技术石墨基柔性铜导体接地装置结构简单，制备方法工艺简单，抗腐蚀性能好，降低接地电阻效果显著，泄流能力强，柔韧性好，重量轻，易施工，全寿命周期成本低，节能环保，解决了目前各类接地材料的缺点，是现有金属接地材料的替代接地材料，是接地材料的首选。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨基柔性铜导体接地装置及其制备方法与应用
本专利技术涉及户外工程接地
，具体而言，涉及一种石墨基柔性铜导体接地装置及其制备方法与应用。
技术介绍
我国现有电气化铁路牵引变电所防雷接地装置材料，多采用金属材料(纯铜裸绞线或扁钢等)。敷设时成网格形式分布。接地网埋深应在冻土层之下0.2m，一般冻土层厚度为1m。接地体敷设时应避开设备架构基础。室内外电缆沟支架均应采用专用接地线与接地网连接，接地线采用50mm*5mm热镀锌扁钢，将接地网铜绞线引入沟内与扁钢连接。室外架构，室外地上设备支架采用50mm*5mm热镀锌扁钢做接地引下线，将接地网铜绞线引出地面200mm后与扁钢连接。设备底座与架构接地方法由施工单位按有关规程施工，所有接地网的连接采用热熔焊接，焊接应牢固，不应有裂缝、气孔、脱焊、漏焊等缺陷。焊缝应饱满，当焊接完成后，还应在焊缝处涂一层防锈漆。所有外漏接地线均应图红丹及黑漆。其地下靠近地表层均应涂沥青。设备接地引下线采用50mm*5mm热镀锌扁钢，避雷器接地引下线，应与设备架构绝缘，将接地网铜绞线引出地面200mm后与扁钢连接。所有隔离开关支架接地线距地面0.5m处焊接，M12mm*30mm螺栓供检修挂接地线用。独立避雷针的接地装置与变电所接地网地中距离不得小于3m。接地工程施工前，应对土壤电阻率进行复测，测量工作应严格执行《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2010)的规定。测量完毕应将测量结果提供给设计单位。接地网埋好后，应实测其接地电阻值。独立避雷针接地电阻不得大于10欧姆，主接地网接地电阻值不应大于1欧姆。且应满足接触电势和跨步电势的安全要求。接地线之间采用热熔焊接，所有外漏钢接地线应采用热镀锌防锈处理。主控室沿墙距地300mm水平安装室内接地母线(50mm*5mm热镀锌扁钢)，用支持卡子固定在墙上，支持卡子之间的距离不大于1m，敷设时不得有高低起伏弯曲等现象。室内接地母线与室外接地网之间的连接采用铜绞线。室内设备基础预埋件通过50mm*5mm热镀锌扁钢与室内接地母线连接，连接点不少于两处。相关技术中的防雷接地装置材料虽然能够起到作用，但却存在诸多问题，主要包括：易腐蚀：铜绞线或其它金属材料作为接地材料，长期埋于地下容易腐蚀，使用寿命有限，需经常进行维修，造成重复投资；关键是在使用过程中由于接地电阻的增加，不能可靠泄流，易引起设备和人身安全事故发生。金属在土壤中的腐蚀，除了土壤本身存在的土壤差、氧浓差、盐浓差、温度差导致的腐蚀，还有土壤的酸碱污染、杂散电流等导致的腐蚀，以及金属的焊接(电偶)、弯曲(应力)等导致的腐蚀。泄流能力差：铜绞线或其它金属材料作为接地材料，在高频雷电流或冲击电流作用下，由于金属材料集肤效应的影响，其有效泄流截面比其标称截面具有显著减少的缺点，不能充分迅速泄流，是目前防雷接地事故频发的主要因素。接地电阻不断升高：由于铜或其它金属材料作为接地体，长期埋于各种土壤环境的地下，易腐蚀生锈，导致接地电阻不断升高，且不可恢复，在此时遭受雷击或过电压将造成设备和人身安全事故。易被偷盗：铜绞线或其它金属材料作为接地材料，具有回收价值，也很容易回收，难以避免偷盗损害，如不能及时发现，将在过流或雷电情况下造成巨大损害。此外，相关技术中采用的一些特定防雷接地装置材料，也具有不同的缺点：不锈钢：抗腐蚀性较好，抗Cl-离子腐蚀，但成本较高，性价比不高，使用较少；铜包钢：抗腐蚀性较好，工程性较差，成本较高；石墨块：受热易碎，耐冲击差，使用周期较短；降阻剂：引起接地体腐蚀，限制了降阻剂的应用。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种石墨基柔性铜导体接地装置，所述的石墨基柔性铜导体接地装置结构简单，抗腐蚀性能好，接地电阻低，泄流能力强，柔韧性好，重量轻，易施工，全寿命周期成本低，节能环保。本专利技术的第二目的在于提供一种所述的石墨基柔性铜导体接地装置的制备方法，该方法工艺简单，成本低。本专利技术的第三目的在于提供一种所述的石墨基柔性铜导体接地装置的应用，所述的石墨基柔性铜导体接地装置能够作为现有金属接地材料的替代接地部件，优选用于替代现有电气化铁路牵引变电所铜绞线接地部件。所述的石墨基柔性铜导体接地装置抗腐蚀性能好，接地电阻低，泄流能力强，柔韧性好，重量轻，易施工，全寿命周期成本低，节能环保。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种石墨基柔性铜导体接地装置，所述石墨基柔性铜导体接地装置包括：至少一根石墨-铜复合线；所述至少一根石墨-铜复合线外侧包覆设置石墨保护层。本专利技术石墨基柔性铜导体接地装置结构简单，抗腐蚀性能好，接地电阻低，泄流能力强，柔韧性好，重量轻，易施工，全寿命周期成本低，节能环保。可选地，所述石墨-铜复合线中包括至少一根铜导体，所述至少一根铜导体外侧包覆设置石墨层，构成石墨-铜复合线。可选地，所述石墨层主要由膨胀石墨和增强纤维线制备得到；可选地，所述增强纤维线的用量为膨胀石墨质量的10％-25％，可选为15％-20％。可选地，所述增强纤维包括无机纤维线中的一种或多种。可选地，所述无机纤维线包括玻璃纤维线、碳纤维线、硼纤维线、晶须线和石棉纤维中的一种或多种。可选地，所述石墨保护层包括具有同轴反向编织结构的石墨保护层。上述的一种石墨基柔性铜导体接地装置的制备方法，包括在石墨-铜复合线外侧包覆设置石墨保护层。本专利技术石墨基柔性铜导体接地装置的制备方法工艺简单，成本低。可选地，所述石墨-铜复合线的制备方法包括采用石墨布包覆缠绕在所述至少一根铜导体外侧，得到石墨-铜复合线。可选地，所述石墨布包覆缠绕在所述至少一根铜导体外侧的缠绕速率为250-300mm/min，可选为270-280mm/min。可选地，所述石墨布的制备方法包括：按比例将增强纤维线浸胶、布线、两侧分别均匀铺设膨胀石墨、压制、固化成型、裁切。可选地，所述浸胶所采用的胶包括导电粘接剂中的一种或多种，优选包括有机导电粘接剂中的一种或多种，进一步优选包括导电丙烯酸酯粘接剂。可选地，采用2根以上石墨-铜复合线在所述至少一根石墨-铜复合线外侧进行同轴反向编织，在石墨-铜复合线外侧制备得到石墨保护层。可选地，所述至少一根石墨-铜复合线捆扎成束后，采用2根以上石墨-铜复合线在所述至少一根石墨-铜复合线外侧进行同轴反向编织，在石墨-铜复合线外侧制备得到石墨保护层。上述的一种石墨基柔性铜导体接地装置的应用，所述石墨基柔性铜导体接地装置用作接地装置部件，优选用作电气化铁路牵引变电所接地装置部件。本专利技术石墨基柔性铜导体接地装置能够作为现有金属接地材料的替代接地部件，优选用于替代现有电气化铁路牵引变电所铜绞线接地部件。所述的石墨基柔性铜导体接地装置抗腐蚀性能好，接地电阻低，泄流能力强，柔韧性好，重量轻，易施工，全寿命周期成本低，节能环保。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术石墨基柔性铜导体接地装置结构简单，制备方法工艺简单，抗腐蚀性能好，降低接地电阻效果显著，泄流能力强，柔韧性好，重量轻，易施工，全寿命周期成本低，节能环保，解决了目前各类接地材料的缺点，是现有金属接地材料的替代接地材料，是接地材料的首选。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨基柔性铜导体接地装置，其特征在于，所述石墨基柔性铜导体接地装置包括：至少一根石墨‑铜复合线；所述至少一根石墨‑铜复合线外侧包覆设置石墨保护层。

【技术特征摘要】
1.一种石墨基柔性铜导体接地装置，其特征在于，所述石墨基柔性铜导体接地装置包括：至少一根石墨-铜复合线；所述至少一根石墨-铜复合线外侧包覆设置石墨保护层。2.根据权利要求1所述的一种石墨基柔性铜导体接地装置，其特征在于，所述石墨-铜复合线中包括至少一根铜导体，所述至少一根铜导体外侧包覆设置石墨层，构成石墨-铜复合线。3.根据权利要求2所述的一种石墨基柔性铜导体接地装置，其特征在于，所述石墨层主要由膨胀石墨和增强纤维线制备得到；可选地，所述增强纤维线的用量为膨胀石墨质量的10％-25％，可选为15％-20％。4.根据权利要求3所述的一种石墨基柔性铜导体接地装置，其特征在于，所述增强纤维包括无机纤维线中的一种或多种；可选地，所述无机纤维线包括玻璃纤维线、碳纤维线、硼纤维线、晶须线和石棉纤维中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种石墨基柔性铜导体接地装置，其特征在于，所述石墨保护层包括具有同轴反向编织结构的石墨保护层。6.如权利要求1-5任一所述的一种石墨基柔性铜导体接地装置的制备方法，其特征在于，包括在石墨-铜复合线外侧包覆设置石墨保护层。7.根据权利要求6所述的一种石墨基柔性铜导体接地装置的制备方法，其特征在于，所述石墨-...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙震洋，陈玲，范海江，张嗣宇，张涛，孙巍，
申请(专利权)人：扬州盈信电气工程有限公司，中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32