【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于接地极降阻材料，具体涉及一种特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭及其制备方法。
技术介绍
1、特高压直流输电系统具有输电容量大、输电距离远的优势，应用前景更加广阔，但是特高压直流输电线路容易受雷电影响而跳闸，给社会带来诸多不便。降低接地电阻是特高压直流输电线路最为经济可行的防雷措施，近些年来，特高压直流输电线路杆塔接地网在实际的接地工程中采用接地降阻材料来降低杆塔接地阻抗，传统的接地降阻材料包括石墨烯、膨润土等。随着行业标准《高压直流接地极用煅烧石油焦炭技术条件》的颁布实施，煅烧石油焦炭作为接地降阻材料被大量用于高压直流换流站工程接地当中。
2、石油焦炭是石油的减压渣油经焦化装置在500～550℃裂解焦化而成的固体焦炭，色黑多孔，呈堆积颗粒状。煅烧石油焦炭则是以石油焦炭为原料，经过1200～1300℃高温煅烧而成的黑色或暗灰色多孔结构粉体，其中碳含量大于95%。煅烧后的石油焦炭是块状的，因内部空隙较大，所以其电阻率高，不能直接用于接地极，必须进行粉碎，粉碎后的煅烧石油焦炭电导率有所提高，但煅烧石油焦炭粉体质轻、粒小，在运输及施工方面有诸多不便，并且煅烧石油焦炭易团聚，分散性差，进一步影响其降阻效果。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭及其制备方法，实现提高煅烧石油焦炭导电性及长效稳定性、方便运输施工的专利技术目的。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、
4、本专利技术的目的之二在于提供了一种特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，包括以下步骤：
5、s1、将煅烧石油焦炭浸于双氧水中磁力搅拌反应5～6h，反应结束后抽滤、干燥得羟基化煅烧石油焦炭；
6、s2、将羟基化煅烧石油焦炭置于去离子水中超声分散，再依次加入n,n-二烯丙基甲基胺、引发剂和交联剂搅拌10～20min，升温至45～55℃环化交联共聚反应3～4h，反应结束后抽滤、洗涤、干燥得改性煅烧石油焦炭；
7、s3、按比例将改性煅烧石油焦炭、膨润土、氯化铜、氯化钠、去离子水加入到搅拌机中搅拌30～40min，采用模具制成预制件，烘干后得特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭。
8、优选的，所述s1中煅烧石油焦炭与双氧水的体积比为1：1.5～2。
9、优选的，所述s1中煅烧石油焦炭中碳含量大于95%，粒径为5～15μm。
10、优选的，所述s2中羟基化煅烧石油焦炭与去离子水的体积比为1:4～6。
11、优选的，所述s2中超声分散的频率为20～60khz，时间为3～5min。
12、优选的，所述s2中羟基化煅烧石油焦炭和n,n-二烯丙基甲基胺的质量比为13～17:26～32。
13、优选的，所述s2中引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐，加入量为羟基化煅烧石油焦炭质量的0.7～1.2%。
14、优选的，所述s2中交联剂为1,4-二丙烯酰基哌嗪，加入量为羟基化煅烧石油焦炭质量的12～18%。
15、优选的，所述s3中膨润土中sio2的含量为50～70wt%，al2o3的含量为10～15wt%，fe2o3的含量为1～2wt%,mgo的含量为3～4wt%，cao的含量为4～6wt%。
16、优选的，所述s3中搅拌的速率为800～1000r/min。
17、优选的，所述s3中烘干的温度为80～90℃，时间为3～5h。
18、将煅烧石油焦炭采用双氧水氧化处理修饰羟基，与n,n-二烯丙基甲基胺在引发剂和交联剂的作用下环化交联共聚，生成带有五元环、六元环的交联结构；改性后的羟基化煅烧石油焦炭表面形成环化交联结构，分散性更好，不易团聚。
19、将改性煅烧石油焦炭、膨润土、氯化铜、氯化钠、去离子水共混并制成预制件，在施工时将预制件加水搅拌制成浆料即可，方便使用，降低运输成本。并且，浆料中的金属离子可以和改性煅烧石油焦炭五元环中的氮原子形成配位键，从而形成稳定的导电网络结构，增强导电性和长效稳定性;膨润土具有良好的吸水性、保水性和膨胀性，可填充接地极附近的土壤间隙，结构更加致密，避免外界对接地极材料产生影响，并保持土壤的湿润状态；浆料呈弱碱性且安全无腐蚀性，可有效保护接地极材料免受土壤腐蚀。
20、由于采用了上述技术方案，本专利技术达到的技术效果是：
21、1、本专利技术制备的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭摒弃了传统的粉体形式，改为预制件的形式，更方便储存、运输及施工。
22、2、经检测，本专利技术制备的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的电阻率为0.12～0.15ω·m，接地电阻率为2.3～2.8ω·m，具有良好的导电性，耐腐蚀性能优异，安全环保，对环境无污染。
23、3、本专利技术制备的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭制成浆料后可形成致密的导电网络结构，导电性能持久稳定，使用一年后导电损失率小于1%。
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1.特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S1中煅烧石油焦炭与双氧水的体积比为1：1.5～2；
3.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S2中羟基化煅烧石油焦炭与去离子水的体积比为1:4～6。
4.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S2中超声分散的频率为20～60kHz，时间为3～5min。
5.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S2中羟基化煅烧石油焦炭和N,N-二烯丙基甲基胺的质量比为13～17:26～32。
6.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S2中引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐，加入量为羟基化煅烧石油焦炭质量的0.7～1.2%。
7.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦
8.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S3中膨润土中SiO2的含量为50～70wt%，Al2O3的含量为10～15wt%，Fe2O3的含量为1～2wt%,MgO的含量为3～4wt%，CaO的含量为4～6wt%。
9.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述S3中搅拌的速率为800～1000r/min；
10.如权利要求1-9任意一项所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法制备而成的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭，其特征在于，所述特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的原料按照重量份数计包括以下组分：改性煅烧石油焦炭40～50份、膨润土50～60份、氯化铜2～3份、氯化钠1～2份、去离子水10～15份。
...【技术特征摘要】
1.特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述s1中煅烧石油焦炭与双氧水的体积比为1：1.5～2；
3.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述s2中羟基化煅烧石油焦炭与去离子水的体积比为1:4～6。
4.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述s2中超声分散的频率为20～60khz，时间为3～5min。
5.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述s2中羟基化煅烧石油焦炭和n,n-二烯丙基甲基胺的质量比为13～17:26～32。
6.根据权利要求1所述的特高压直流输电接地极用煅烧石油焦炭的制备方法，其特征在于，所述s2中引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐，加入量为羟基化煅烧石油焦炭质量的0.7～1.2%。
【专利技术属性】
技术研发人员：高翠，王光军，边涛，曲新笛，闫国营，王岩，
申请(专利权)人：山东焦易网数字科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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