CN102354821B - 一种耐腐蚀金属复合接地体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，属于电工材料技术领域。首先在在聚丙烯基体中分别按比例添加炭黑和二氧化钛，进行混炼，得到备用的导电聚合物材料；然后将已经制备的上述导电聚合物材料通过挤塑设备包覆或均匀涂覆到金属接地材料外，在室温下冷却后，即得到导电聚合物包覆金属导体的耐腐蚀金属复合接地体。本发明方法制备的耐腐蚀复合接地体与原始金属接地导体相比，具有更加良好的耐腐蚀性能。而且材料整体具有良好的导电性能、机械性能和耐热老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，属于电工材料技术领域。
背景技术
发变电站的接地系统是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的根本保障和重要措施。常规的接地装置是包括引线在内的埋设在地中的一个或一组金属体(包括水平埋设或垂直埋设的金属接地极、金属构件、金属管道、钢筋混凝土构筑物基础、金属设备等)，或由金属导体组成的金属网，其功能是用来泄放故障电流、雷电或其它冲击电流，稳定电位。而接地系统则是指包括发变电站接地装置、电气设备及电缆接地、架空地线及中性线接地、低压及二次系统接地在内的系统。
表征接地装置电气性能的参数为接地电阻。接地电阻的大小，反映了接地装置流散电流和稳定电位能力的高低及保护性能的好坏；接地电阻越小，保护性能就越好。为了降低接地电阻，需要在土壤中铺设大量的金属(钢、铜等材料)接地体。由于土壤通常具有一定的腐蚀性，会对金属接地体产生腐蚀(严重时甚至造成接地体断裂)，导致接地电阻升高。为了保证接地装置的接地电阻足够小，需要定期开挖接地装置观测其腐蚀程度，工作量很大。金属接地体的腐蚀问题已经成为选择接地材料时必须考虑的严重问题，非常有必要开发一种免维护的耐腐蚀接地材料。
发明内容
本发明的目的是提出一种耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，以克服已有技术的缺点，使复合金属接地材料具有很好的耐腐蚀性能。
本发明提出的耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备导电聚合物材料：
在聚丙烯基体中分别添加占总体积20～40％、颗粒直径为50～200纳米的炭黑和占总体积5～10％、颗粒直径100～300纳米的二氧化钛，进行混炼，混炼温度为200～240℃，混炼时间为20～40分钟，得到备用的导电聚合物材料；
(2)用上述导电聚合物包覆金属导体：
在200～240℃下，将已经制备的上述导电聚合物材料通过挤塑设备包覆或均匀涂覆到金属接地材料外，包覆厚度为5～10纳米；在室温下冷却后，即得到导电聚合物包覆金属导体的耐腐蚀金属复合接地体。
本发明提出的耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，具有以下优点：
1、本发明方法制备的耐腐蚀金属复合接地体，使导电聚合物材料包覆在金属(钢、铜等)接地材料之外，能起到很好的防止腐蚀的作用。
2、本发明方法制备的耐腐蚀金属复合接地体，其中的导电聚合物材料具有良好的电导性能，因此在避免腐蚀的同时，使接地体的接地电阻低于规定要求。
3、本发明方法制备的耐腐蚀金属复合接地体，其中的导电聚合物材料还具有良好的延展性，因此便于接地体的施工。
4、本发明方法制备的耐腐蚀金属复合接地体，其中的导电聚合物材料具有良好的耐受大电流发热性能，以及良好的长期老化特性，因此延长了接地体的使用寿命。
附图说明
图1是本发明方法制备的采用导电聚合物包覆扁形金属(钢、铜)接地体的剖面图。
图2是本发明方法制备的采用导电聚合物包覆圆形金属(钢、铜)接地体的剖面图。
图1和图2中，1是导电聚合物，2是金属接地材料。
具体实施方式
本发明提出的耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备导电聚合物材料：
在聚丙烯基体中分别添加占总体积20～40％、颗粒直径为50～200纳米的炭黑和占总体积5～10％、颗粒直径100～300纳米的二氧化钛，进行混炼，混炼温度为200～240℃，混炼时间为20～40分钟，得到备用的导电聚合物材料；
(2)用上述导电聚合物包覆金属导体：
在200～240℃下，将已经制备的上述导电聚合物材料通过挤塑设备包覆或均匀涂覆到金属接地材料外，包覆厚度为5～10纳米；在室温下冷却后，即得到导电聚合物包覆金属导体的耐腐蚀金属复合接地体。
利用本发明方法制备的耐腐蚀金属复合接地体，其结构如图1和图2所示。图1所示是金属材料为扁形时制备的接地体，图2所示是金属材料为圆形时制备的接地体，图1和图2中，1是导电聚合物，2是金属接地材料。导电聚合物的厚度可以是5～10纳米。
本发明制备方法中，选用的聚丙烯作为导电聚合物材料的有机物基体，该材料无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度、耐热性能理想，材料性能基本不受湿度影响，并具有良好的防腐性能，能够满足耐腐蚀复合接地体的基本应用需求。
本发明制备方法中，制备的导电聚合物材料的电阻率不超过1Ω·cm，远低于埋设接地体的各种常见土壤的电阻率，一般为几～上百Ω·cm，甚至更高。导电聚合物材料电阻率的大小与掺杂导电成分炭黑、二氧化钛的含量正相关，导电成分含量越高，电阻率越小。掺杂二氧化钛不仅可以降低聚合物的电阻率，还可以提高材料的耐磨性能。
本发明方法制备的如图1所示的采用高导电聚合物包覆扁形金属(钢、铜)接地体，主要适用于水平铺设的接地网；如图2所示的采用导电聚合物包覆圆形金属(钢、铜)接地体，主要适用于垂直安装的接地极。
以下介绍本发明方法的一个实施例：
(1)导电聚合物材料的制备
在适量聚丙烯基体中分别添加体积比为30％、颗粒直径100nm的炭黑，体积比7.5％、颗粒直径200nm的二氧化钛(TiO2)进行混炼，混炼温度240℃，混炼时间30min，得到备用的导电聚合物材料，其电阻率约为0.5Ω·cm。
(2)导电聚合物包覆金属导体
在240℃下，将已经制备的导电聚合物包覆到直径2cm的圆形钢接地导体上，包覆厚度5纳米；在室温下冷却后，即得到导电聚合物包覆金属导体的耐腐蚀复合接地体。
对制备的复合接地体进行的试验研究结果表明，该材料相比原始钢接地导体，具有更加良好的耐腐蚀性能；材料整体具有良好的导电性能、机械性能和耐热老化性能。
Claims (1)
1.一种耐腐蚀金属复合接地体的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）制备导电聚合物材料：
在聚丙烯基体中分别添加占总体积20～40%、颗粒直径为50～200纳米的炭黑和占总体积5～10%、颗粒直径100～300纳米的二氧化钛，进行混炼，混炼温度为200～240℃，混炼时间为20～40分钟，得到备用的导电聚合物材料；
（2）用上述导电聚合物材料包覆金属导体：
在200～240℃下，将已经制备的上述导电聚合物材料通过挤塑设备包覆或均匀涂覆到金属接地材料外，包覆厚度为5～10纳米；在室温下冷却后，即得到导电聚合物包覆金属导体的耐腐蚀金属复合接地体。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (7)
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| 何晓英等.实用接地网腐蚀缺陷诊断评估系统的研究.《陕西电力》.2009,10-14. |
| 何金良等.电力系统接地技术研究进展.《电力建设》.2004,第25卷(第6期),1-7. |
| 周佩朋等.耐蚀性金属接地材料研究综述.《电力建设》.2010,第31卷(第8期),50-54. |
| 实用接地网腐蚀缺陷诊断评估系统的研究;何晓英等;《陕西电力》;20090925;10-14 * |
| 电力系统接地技术研究进展;何金良等;《电力建设》;20040620;第25卷(第6期);1-7 * |
| 耐蚀性金属接地材料研究综述;周佩朋等;《电力建设》;20100801;第31卷(第8期);50-54 * |
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