CN102496790A

CN102496790A - 一种石墨接地模块

Info

Publication number: CN102496790A
Application number: CN2011104401873A
Authority: CN
Inventors: 孙芃; 孙永春; 杨汉勤; 蒋守云
Original assignee: JIANGSU JINHEYI COMPOSITE NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: JIANGSU JINHEYI COMPOSITE NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明公开了一种石墨接地模块，包括由石墨导电混凝土浇注的石墨模块主体、与该模块主体相连的金属钢棒，所述的石墨导电混凝土材料按重量组分比：水20份，硅酸盐水泥30－40份、石墨5-15份、砂石10-15份、保湿剂2-5份、膨润土10-25份、电解质5-10份。通过在模块内部埋设金属骨架和改进现有的石墨导电混凝土，增强石墨接地模块的强度，以解决制造大体积预制模块的问题；石墨导电混凝土的改进在于降低石墨含量加强混凝土强度，通过加入少量的保湿材料和电解质以保证其导电性能。

Description

一种石墨接地模块

技术领域

本发明涉及安全接地领域，尤其涉及石墨接地体。

背景技术

电力设施的接地装置起到引流散流作用，为了增加埋于地下接地体的散流效果，常用包含石墨导电混凝土浇注的石墨模块主体与金属接地体连接，这样能够增大金属接地体的表面积，使整个接地装置散流能力增强。

现有技术下，将该接地模块制作成预制模块时，预制模块的体积大小受限制，而且在搬运施工过程中容易破碎。原因在于石墨加入常规混泥土后，导致混凝土强度降低。

ZL02139619公开了一种接地导电混凝土，该发明具有良好的导电性能，但强度很低，抗压强度不高于3Mpa，不能用来制作预制模块。

事实上潮湿的普通混凝土本身具有相当的导电性能，这是由于水泥内部的毛细管浸水后溶解水泥内电解质导致的导电性。接地模块被埋在土壤里，土壤本身含有水份，混凝土浇注的接地模块因而也具有导电性。接地用的混泥土无需刻意强调导电性能，只需要和周围土壤的电阻率保持一致即可。

发明内容

本发明所要解决的问题：在不降低石墨接地模块导电性能的情形下，增强石墨接地模块的强度，以解决制造大体积预制模块的问题。

为解决上述问题，本发明解决的思路包括两个方面：1.、通过在模块内部埋设金属骨架制造大体积预制模块的问题；2、改进现有的石墨导电混凝土，开发出制作石墨接地预制模块专用的混凝土，其主要方法是通过降低石墨含量加强混凝土强度，通过加入少量的保湿剂、膨润土和电解质保证导电性能。

本发明采用技术方案包括：

一种石墨接地模块，包括由石墨导电混凝土浇注而成的石墨模块主体、与该模块主体相连的金属棒；石墨模块主体为圆柱体、圆台体、棱台体或长方体；在所述的石墨模块主体内埋设有金属骨架，该金属骨架形状与所述模块主体的形状一致或相仿，所述金属棒与所述金属骨架相互连接。

上述的金属棒或金属骨架的材料为热浸锡铜覆钢材料增加抗腐蚀能力。

上述用于制作石墨模块主体的石墨导电混凝土组分以及按重量组分比：水20份，硅酸盐水泥30－40份、石墨5-15份、砂石10-15份、保湿剂2-5份、膨润土10-25份、电解质5-10份。其中，保湿剂可以为甘油，电解质可以为熟石膏，砂石可以用工业废料钢渣代替。

本发明的有益效果是：

1、本发明中，石墨接地模块加入金属骨架，增强了石墨接地模块的物理强度，可以制作大体积的石墨接地预制模块。

2、本发明中的金属骨架和金属棒相连，增加了通过金属棒与石墨模块主体散流面积，从而增加了接地模块的散流作用，这也使得模块对石墨导电混凝土的电阻率要求不高，进而可以降低石墨导电混凝土中石墨含量进一步加强石墨接地模块的强度。

3、本发明中，金属骨架和金属棒采用热浸锡铜覆钢材料，具有很好导电性的同时还具有抗腐蚀能力，由于金属骨架和金属棒都埋入混凝土受混凝土保护，更经久耐用。

4、石墨模块主体浇注用的石墨混凝土减少了石墨含量，增强了石墨混凝土的强度，比较适合用于接地预制模块的制作。

5、利用土壤湿润的特性，通过加入具有保湿功能的甘油和膨润土使得石墨接地模块处于湿润状态，特别适用于比较干燥的地区使用。

6、加入的电解质增加了湿润的接地模块中水份的离子数，从而增加导电性能，采用该方法制作的石墨模块主体潮湿状态下，电阻率小于10Ω.m；在用钢渣替代砂石的情形下，电阻率小于3Ω.m。

7、本发明中选用材料都是现有的廉价材料，可以节约成本。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到启示。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

下述实施例中，石墨模块主体直径为40±1cm，高度为60±1cm，金属棒为直径25cm钢筋，金属骨架为直径8cm的钢筋围绕金属棒捆扎而成，金属骨架直径30-36cm，高50-55cm；金属棒和金属骨架都经去锈、镀铜、热浸锡处理。

下述实施例中，电阻测试通过模拟自然环境进行，步骤为：

1、准备直径60cm，高度90cm的金属桶以及干沙土；

2、干沙土和水混合拌匀成湿沙土，干沙土和水重量比为15－40:1；

3、在金属桶低铺上20cm厚度的湿沙土，夯实；

4、金属桶中心放置石墨接地模块，并于金属桶和石墨接地模块空隙放入干沙土，并将石墨主体模块整体覆盖，夯实；

5、上述环境在自然环境中放置24小时后测试石墨接地模块的金属棒和金属桶外壁的电阻；

6、用和石墨接地模块大小相同的金属内桶代替石墨接地模块，按步骤2至4放置到金属外桶中，测试金属内桶和金属外桶的电阻；

7、用步骤5测得的电阻减去步骤6测得的电阻。

石墨导电混凝土制备时，由于材料中加入吸水性的甘油和膨润土，水灰比稍微高于普通的混凝土，水灰比为0.48-0.55。

如图1所示，实施例的石墨接地模块，包括石墨导电混凝土浇注而成的石墨模块主体1、与该模块主体1相连的金属棒3，在所述的石墨模块主体1内埋设有金属骨架2，该金属骨架2的形状与所述石墨模块主体1的形状一致，本实施例模块主体圆柱体，做为加强筋的金属骨架2也扎成圆柱体框架形式，所述金属棒3与所述金属骨架2相互连接。显而易见地，石墨模块主体1还可以为圆台体、棱台体或长方体。

实施例1

石墨导电混凝土按以下重量比制备：水20份、普通硅酸盐水泥40份、石墨粉15份、砂石15份、甘油5份、膨润土25份、熟石膏粉10份。在上述环境下多次测试所得的电阻均小于0.01Ω。

实施例2

石墨导电混凝土按以下重量比制备：水20份、普通硅酸盐水泥37份、石墨粉12份、砂石12份、甘油4份、膨润土20份、熟石膏粉10份。在上述环境下多次测试所得的电阻均小于0.01Ω。

实施例3

石墨导电混凝土按以下重量比制备：水20份、普通硅酸盐水泥33份、石墨粉8份、砂石10份、甘油3份、膨润土15份、熟石膏粉7份。在上述环境下多次测试所得的电阻均小于0.01Ω。

实施例4

石墨导电混凝土按以下重量比制备：水20份、普通硅酸盐水泥30份、石墨粉5份、砂石10份、甘油2份、膨润土10份、熟石膏粉5份。在上述环境下多次测试所得的电阻均小于0.01Ω。

实施例中的石墨接地模块为预制模块；显而易见地，本发明也可以在工程施工中直接制作。预制石墨接地模块的好处在于工程施工方便。工程施工过程中直接制作的好处是可以制作大型的接地模块，具有更好的接地效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种石墨接地模块，包括由石墨导电混凝土浇注而成的石墨模块主体、与该模块主体相连的金属棒，其特征在于：在所述的石墨模块主体内埋设有金属骨架，该金属骨架形状与所述模块主体的形状一致或相仿，所述金属棒与所述金属骨架相互连接。

2.根据权利要求1所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的金属棒或所述金属骨架的材料为铜覆钢，即在钢表面覆铜。

3.根据权利要求1所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的铜覆钢棒或所述铜覆钢骨架经热浸锡处理。

4.根据权利要求1所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的石墨模块主体为圆柱体、圆台体、棱台体或长方体。

5.根据权利要求1所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的石墨导电混凝土材料按重量组分比：水20份，硅酸盐水泥30－40份、石墨5-15份、砂石10-15份、保湿剂2-5份、膨润土10-25份、电解质5-10份。

6.根据权利要求5所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的石墨导电混凝土的砂石用钢渣代替。

7.根据权利要求5所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的石墨导电混凝土保湿剂为甘油。

8.根据权利要求5所述的石墨接地模块，其特征在于：所述的石墨导电混凝土电解质为熟石膏。