一种复合接地模块及其制备方法技术

本发明专利技术涉及接地装置技术领域，具体涉及一种复合接地模块及其制备方法，包括接地模块载体和部分包裹在所述接地模块载体内的金属电极，按质量百分含量计算，所述接地模块载体由石油焦50％、煤沥青焦35％、石墨15％组成。依次经配料、磨粉、混捏、成型、焙烧、煅烧、石墨化处理和保养制成。具有强度高、耐腐蚀、降阻效果好、使用寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种复合接地模块及其制备方法
本专利技术涉及接地装置
，具体涉及一种复合接地模块及其制备方法。
技术介绍
雷击危害存在于发电厂、变电站、开关站、高压输电线路、电信、移动通信站、电气化铁路、微波中继站、地面卫星接收站、雷达站、贵重精密仪器、计算机机房设备、邮电程控设备、广播电视设备、电子医疗设备、国防、矿山、化工、石油输送管道及油气罐、高大建筑物、名胜古建筑、各类工厂、易燃易爆物质仓库等各行各业各个领域，同时各种系统及设施的工作接地、保护接地、抗干扰接地、防雷接地和防静电接地等均需要一个低电阻可靠的接地系统。特别是从防止雷害的角度，如何将所遭受的雷击电流迅速引入大地至关重要，最大限度地保障设备和人员的安全，使危害降低到最小的程度。这些都需要一个接地电阻小、接地效果长期稳定的接地系统。而自然环境中，各处的土壤电阻率不尽相同，差异较大，降低接地电阻是必不可少的实用技术。石墨接地模块是现有的接地模块技术中应用较广的一种。石墨是一种良好的导电体，石墨接地模块与土壤紧密接触，扩大散流表面积，石墨向周围土壤孔隙中渗透，降低与土壤间的接触电阻，四周形成一个电阻率变化平缓的低电阻区域，使整个地网接地电阻显著降低。但是一般的石墨接地模块，因其产品强度较低，存在运输搬运容易损坏、存放容易吸潮而使性能降低、埋设后降阻效果较快损失殆尽、使用寿命短等问题。因此不适于长距离、路况不好的运输，搬运需要注意磕碰，防止产品损坏甚至发生断裂现象；保管时需要特别注意干燥防潮，不要散放在地上，最好密封不要与空气接触，避免挥发等一系列问题；如果存放不好，一旦该产品接触到了潮湿的成份或者是水分等不利因素，就会出现与其发生反应，除了挥发之外，还会出现其他的不利情况，从而导致产品功能的丧失。这种现象在建设施工单位因为许多外在因素需要延迟工期，造成存放时间过长的问题。这些问题都是造成一般的石墨接地模块易损坏、使用寿命相对较短的主要因素。另外一般石墨接地模块的埋设地点要求远离热源和尽量避开有强腐蚀性物质的地方，以防接地模块被腐蚀，从而降低使用寿命。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的接地模块易损坏、使用寿命短的问题，设计了一种复合接地模块及其制备方法。为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种复合接地模块，包括接地模块载体和部分包裹在所述接地模块载体内的金属电极，按质量百分含量计算，所述接地模块载体由石油焦50％、煤沥青焦35％、石墨15％组成。进一步的，所述接地模块载体为长方体形状，所述金属电极设置在所述接地模块载体的长度方向一端，所述接地模块载体的长度方向另一端设有深入所述接地模块载体内部的集中式离子仓，所述集中式离子仓内填充有降阻剂。进一步的，所述集中式离子仓的数量为两个。进一步的，所述集中式离子仓的数量为三个。一种复合接地模块的制备方法，包括以下步骤：1)配料：按照权利要求1所述的组成对所述接地模块载体进行配料；2)磨粉：将原料经过破碎并研磨，使其粒度达到0.075-0.7mm；3)混捏：将磨粉后的原料放入混捏罐中，加入一定量的水，先搅拌30分钟，再混捏20分钟，使其充分混捏均匀；4)成型：将混捏后的原料填充到模具中，与金属电极锻压成型；5)焙烧：将成型产品进行焙烧，焙烧温度500-600℃，保温时间为10-12h；6)煅烧：将焙烧后的产品进行煅烧，煅烧温度1110-1200℃，保温时间为2-3h；7)石墨化处理：将煅烧后的产品置于1300-1400℃，保温2-3h进行石墨化处理；8)保养：将经过石墨化处理的产品放置在环境温度30℃±5K、湿度大于80％的保养室中至少3天，然后脱模。进一步的，在步骤4)中，成型时的压力为100-500T，保压时间为15-20min。进一步的，在步骤7)中，石墨化处理的温度为1350℃。本专利技术的有益效果是：1、石油焦和煤沥青焦在1350℃烧制后真密度高，石墨化，电阻率较低、热膨胀系数较小，体积密度高，形成接地模块的“骨架”，具有较高的机械强度。而这些骨架犹如特殊的“海绵”式微小“离子仓”结构，仓内充满的石墨粒子结合其吸收的水分后，在外界条件作用下缓慢释放，形成导电的自由离子流，因此具有长效稳定的降阻效果。2、将降阻剂填充在集中式离子仓内，石墨及降阻剂受接地模块载体的保护，缓慢均匀释放导电离子，且不易流失，并可通过接地模块载体和外部的保湿剂形成的无数离子通道向土壤均匀释放导电离子，接地模块周围形成一个变化平缓的低电阻区域。因此降阻梯度均匀，降阻效果好，达到有效降低了土壤电阻率，从而实现寿命更长的目的。集中式离子仓的设计应用，有效的解决了常规将降阻剂布置在接地模块外部，不稳定、易流失、寿命短等问题。3、具有较高的机械强度，强度高。依据国家标准GB/T21698-2008《复合接地体技术条件》对该接地模块进行机械强度试验，该接地模块满足自由跌落试验和表面压力耐受试验要求。试验后，又将该接地模块抬至1m高进行自由跌落破坏试验，试块仍完好无损。因此该接地模块对运输及搬运无特殊要求，适应长距离运输。常规碳素接地模块无法比拟。4、具有较强的耐腐蚀能力。依据国家标准GB/T21698-2008《复合接地体技术条件》进行腐蚀性试验，要求“接地体埋入地中后，其腐蚀率应不大于0.03mm/年”。以试样为6面体为例，按重量折算为年总腐蚀率应不大于0.5％。经“电力工业电气设备检验测试中心”试验，该接地模块腐蚀率近为0.13％，符合标准要求。结合其具有的高强度和低腐蚀率特点，该接地模块在使用中无远离热源和尽量避开腐蚀性物质的特殊要求，具有埋在土壤不腐蚀的特点，它能够满足各种环境使用要求，而且寿命长。5、具有较长的使用寿命。由于该接地模块机械强度高、耐腐蚀以及接地模块载体特殊的“海绵”式微小“离子仓”结构，结合附加的集中式离子仓内降阻剂的使用，降阻剂不宜流失；接地模块在土壤中吸收水分，使得仓内离子剂在水分的作用下产生自由离子，稳定的向模块外释放。降阻效果缓释、稳定、长效。因此该接地模块寿命相比普通石墨接地模块寿命长，仓内降阻剂与普通石墨接地模块外布置的降阻剂模式相比，降阻剂不易流失，降阻剂寿命更长，所以本接地模块具有较长的使用寿命。克服了常规的降阻剂布置在模块外部做法存在的不稳定、易流失、寿命短的不足。6、具有较小的接触电阻。国家标准GB/T21698-2008《复合接地体技术条件》要求接地体芯棒与外表层间接触电阻不大于1Ω，性能试验数据显示接触电阻不大于0.1Ω，确保了接地模块与外部保湿剂充分“偶联”，降阻梯度小且更加均匀，降阻效果得到保证。7、具有100kA大电流冲击耐受能力。由于该模块芯棒与外表层间接触电阻较小，而且具有较高的机械强度，所以能承受数千安培雷电流及短路电流的冲击；性能试验数据显示该接地模块承受4/10μs、100kA大电流冲击耐受3次，并能承受8/20μs、5kA冲击电流20次冲击老化试验，该模块完好无损，各项本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合接地模块，包括接地模块载体和部分包裹在所述接地模块载体内的金属电极，其特征在于：按质量百分含量计算，所述接地模块载体由石油焦50％、煤沥青焦35％、石墨15％组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合接地模块，包括接地模块载体和部分包裹在所述接地模块载体内的金属电极，其特征在于：按质量百分含量计算，所述接地模块载体由石油焦50％、煤沥青焦35％、石墨15％组成。


2.根据权利要求1所述的一种复合接地模块，其特征在于：所述接地模块载体为长方体形状，所述金属电极设置在所述接地模块载体的长度方向一端，所述接地模块载体的长度方向另一端设有深入所述接地模块载体内部的集中式离子仓，所述集中式离子仓内填充有降阻剂。


3.根据权利要求2所述的一种复合接地模块，其特征在于：所述集中式离子仓的数量为两个。


4.根据权利要求2所述的一种复合接地模块，其特征在于：所述集中式离子仓的数量为三个。


5.根据权利要求1所述的复合接地模块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配料：按照权利要求1所述的组成对所述接地模块载体进行配料；
2)磨粉：将原料经过破碎并研磨，使其粒度达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迪，
申请(专利权)人：大连法伏安电器有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21