CN103065703B - 无腐蚀导电降阻材料及其免维护接地装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无腐蚀导电降阻材料及其免维护接地装置。本发明无腐蚀导电降阻材料主要由原料沥青，石墨或/和煅后焦和水泥组成。采用本发明无腐蚀导电降阻材料的免维护接地装置，包括4～8个水平布置或垂直埋设于地下的接地极，接地极通过金属接地引下线和水平金属接地体相互连接形成金属接地环网，接地极包括金属接地体和无腐蚀导电降阻材料层，无腐蚀导电降阻材料层的厚度为30～45mm，每米金属接地体外表面包裹的无腐蚀导电降阻材料用量为6～8kg，金属接地引下线和水平金属接地体以及金属接地体相互焊接。利用本发明技术方案能够有效地解决接地装置的腐蚀问题。

Description

无腐蚀导电降阻材料及其免维护接地装置

技术领域

本发明涉及一种导电材料和接地装置，属于导电材料技术领域，特别是涉及一种无腐蚀导电降阻材料及其免维护接地装置。

背景技术

钢材的腐蚀问题是自然现象，是一难以攻克的技术问题，也是值得研究的具有挑战性的重大课题。接地装置埋入地下运行，运行条件恶劣，在易腐蚀地区数年内就会把接地装置钢接地体腐蚀的破烂不堪，只能重新改造，由此造成人力物力的极大浪费。

大地导电有两种方式，一种是电子导电，另一种是离子导电。离子导电是大地的主要导电方式，而大地土壤是一个复杂的多相结构，含有沙、土、颗粒、有机腐败物质、水、气、无机盐类（如硫酸盐、硝酸盐、氯化钠等物质）等；水可以分解盐类，形成电解质溶液，氧可以穿过电解质溶液界面，形成氧化剂溶液，腐蚀学上简称去极化剂；由于土壤介质的不均匀性，形成宏观腐蚀电池，其结果必有电流产生。另外钢材接地体：钢材含有杂质，其表面的不均匀性就有电位差，形成众多的微腐蚀电池；接地体埋入地下是固定不动的，而电解质氧化剂溶液（去极化剂）在一定条件下，会发生有限移动，这种移动和接地体金属的相互作用是产生电化学腐蚀的主要原因。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电介质（电解质）发生电化学反应而引起的破坏。电化学腐蚀的基本条件是腐蚀电池和去极化剂同时存在。如果电解质溶液中没有氧化剂（去极化剂）存在，即使金属表面存在着众多微腐蚀电池，电化学腐蚀也不可能发生。

由此可知，为了尽可能减少接地装置钢接地体腐蚀的现象，减少人力物力的浪费，研究开发相关的耐腐蚀导电材料十分迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无腐蚀导电降阻材料，同时提供了一种采用该无腐蚀导电降阻材料的免维护接地装置。利用本发明技术方案能够有效地解决接地装置的腐蚀问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青15～30%，石墨或煅后焦55～70%和水泥14～18%。

根据上述的无腐蚀导电降阻材料，所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青20～30%，石墨或煅后焦55～65%和水泥14～16%。

根据上述的无腐蚀导电降阻材料，所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青18～27%，石墨或煅后焦58～66%和水泥14～16%。

一种无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青20～35%，石墨25～35%，煅后焦25～30%和水泥14～18%。

根据上述的无腐蚀导电降阻材料，所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青25～30%，石墨28～32%，煅后焦26～28%和水泥14～16%。

根据上述的无腐蚀导电降阻材料，所述沥青的粒度为150～300目；所述石墨的粒度为200目或0～3mm。

一种采用上述无腐蚀导电降阻材料的免维护接地装置，包括4～8个水平布置或垂直埋设于地下的接地极（1），所述接地极（1）通过金属接地引下线（2）和水平金属接地体（3）相互连接形成金属接地环网，其中：所述金属接地极（1）包括金属接地体（4）和无腐蚀导电降阻材料层（5），所述无腐蚀导电降阻材料层（5）的厚度为30～45mm，每米金属接地体（4）外表面包裹的无腐蚀导电降阻材料用量为6～8kg，所述金属接地引下线（2）和水平金属接地体（3）以及金属接地体（4）相互焊接。

根据上述的免维护接地装置，水平金属接地体（3）外表面也设有无腐蚀导电降阻材料层，水平金属接地体（3）和金属接地体（4）连接处进行防腐处理后，采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。

根据上述的免维护接地装置，金属接地引下线（2）采用热缩管保护处理，金属接地引下线（2）和水平金属接地体（3）连接处进行防腐处理后，采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。

本发明的积极有益效果：

1、本发明研究开发的无腐蚀导电降阻材料，有效地解决了接地装置的腐蚀问题。从而避免了人力物力的极大浪费，具有显著的经济效益和社会效益。

2、本发明产品无腐蚀导电降阻材料具有隔水、隔氧特性，能够有效解决接地装置的腐蚀问题；并且能够解决特干旱地区、特高寒地区接地装置接地电阻稳定、符合设计要求的问题（本发明无腐蚀导电降阻材料的相关检测数据详见表1）。

3、本发明产品无腐蚀导电降阻材料包裹钢接地体后，有隔水、隔氧、密闭作用，氧化剂溶液（去极化剂）无法位移到钢接地体，它们之间无法相互作用，电化学腐蚀也就不可能发生；能使系统运行全寿命周期内，接地装置钢接地体免遭腐蚀破坏，接地电阻稳定，设施安全可靠运行，一劳永逸。

4、施工后可加大接地体截面等效直径，能够节约大量钢材，减小地网面积，减少土地赔偿、赔青费用，减少开挖量，节约工程造价。

5、本发明将无腐蚀导电降阻材料全部密实的包裹接地装置的金属接地体，没有任何裸露现象，尽量增强包裹层的致密度，使无腐蚀导电降阻材料的隔水、隔氧效果得到充分发挥。进而保护金属接地体不会产生腐蚀，充分延长接地体使用寿命，有效减少维护费用，节约大量的人力物力，由此产生显著的社会效益与经济效益。

6、本发明无腐蚀导电降阻材料是制作免维护接地装置的唯一配套产品。

表1  本发明无腐蚀导电降阻材料的相关检测性能实验数据

四、附图说明：

图1  本发明免维护接地装置的结构示意图之一；

图2  本发明免维护接地装置的结构示意图之二；

图3  图1中a部放大图（垂直接地极剖视图）。

五、具体实施方式：

以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青22%，石墨63%和水泥15%。

实施例2：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青15%，石墨70%和水泥15%。

实施例3：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青20%，石墨65%和水泥15%。

实施例4：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青25%，石墨60%和水泥15%。

实施例5：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青30%，石墨55%和水泥15%。

实施例6：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青18%，石墨64%和水泥18%。

实施例7：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青28%，石墨58%和水泥14%。

实施例8：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青22%，石墨62%和水泥16%。

实施例9：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青18%，石墨66%和水泥16%。

实施例10：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青27%，石墨58%和水泥15%。

实施例11：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青24%，石墨62%和水泥14%。

实施例12：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青22%，煅后焦63%和水泥15%。

实施例13：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青15%，煅后焦70%和水泥15%。

实施例14：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青20%，煅后焦65%和水泥15%。

实施例15：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青25%，煅后焦60%和水泥15%。

实施例16：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青30%，煅后焦55%和水泥15%。

实施例17：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青18%，煅后焦64%和水泥18%。

实施例18：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青28%，煅后焦58%和水泥14%。

实施例19：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青22%，煅后焦62%和水泥16%。

实施例20：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青18%，煅后焦66%和水泥16%。

实施例21：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青27%，煅后焦58%和水泥15%。

实施例22：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青24%，煅后焦62%和水泥14%。

实施例23：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青20%，石墨35%，煅后焦30%和水泥15%。

实施例24：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青25%，石墨30%，煅后焦30%和水泥15%。

实施例25：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青30%，石墨28%，煅后焦27%和水泥15%。

实施例26：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青35%，石墨25%，煅后焦25%和水泥15%。

实施例27：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青25%，石墨32%，煅后焦29%和水泥14%。

实施例28：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青26%，石墨30%，煅后焦26%和水泥18%。

实施例29：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青25%，石墨32%，煅后焦28%和水泥15%。

实施例30：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青30%，石墨28%，煅后焦26%和水泥16%。

实施例31：

本发明无腐蚀导电降阻材料，以重量百分含量表示，原料组成为沥青28%，石墨31%，煅后焦27%和水泥14%。

上述无腐蚀导电降阻材料用于免维护接地装置时，其混合施工过程为：按照本发明无腐蚀导电降阻材料的配比配制各种原料，将各种原料搅拌混合均匀，施工时，将其混合均匀的混合料加入水（混合料和水二者之间的比例为1:0.15）搅拌均匀，搅拌均匀后即可施工。施工时按照每米用量6-8kg进行，施工后无腐蚀导电降阻材料层的厚度为30-40mm。                                                                                                                                                  实施例32：

参见图1、图2、图3，本实施例为采用前述降阻材料的免维护接地装置，包括4～8个垂直埋设于地下的接地极1，所述接地极1通过金属接地引下线2和水平金属接地体3相互连接形成金属接地环网，所述接地极1包括金属接地体4和无腐蚀导电降阻材料层5，无腐蚀导电降阻材料层5的厚度为30-45mm，每米金属接地体的外表面包裹的无腐蚀导电降阻材料用量为6-8kg，所述金属接地引下线2和水平金属接地体3以及金属接地体4相互焊接。

图3中编号6为回填细土。

实施例33：

参见图1～图3，本实施例的免维护接地装置，其与实施例32不同的是：进一步的，在水平金属接地体3外表面也设有无腐蚀导电降阻材料层，水平金属接地体3和金属接地体4连接处进行防腐处理后，采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。

实施例34：参见图1～图3，本实施例的免维护接地装置，其与实施例32或实施例33不同的是：金属接地引下线2采用热缩管保护处理，金属接地引下线2和水平金属接地体3连接处进行防腐处理后，采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。

实施例35：本实施例的免维护接地装置，与前述各实施例不同的是，包括4～8个垂直布置（或水平布置）埋设于地下的接地极，所述接地极通过金属接地引下线和水平金属接地体相互连接形成金属接地环网（或水平布置成风车状放射形接地网），所述接地极由金属接地体和包裹于金属接地体外表面的无腐蚀导电降阻材料层构成。水平金属接地体和金属接地引下线连接处进行防腐处理，水平金属接地体也采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。

Claims (6)

1.一种无腐蚀导电降阻材料，其特征在于：以重量百分含量表示，所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青20～35%，石墨25～35%，煅后焦25～30%和水泥14～18%。

2.根据权利要求1所述的无腐蚀导电降阻材料，其特征在于：所述无腐蚀导电降阻材料含有原料沥青25～30%，石墨28～32%，煅后焦26～28%和水泥14～16%。

3.根据权利要求1～2任一项所述的无腐蚀导电降阻材料，其特征在于：所述沥青的粒度为150～300目；所述石墨的粒度为200目或0～3mm。

4.一种采用权利要求1所述无腐蚀导电降阻材料的免维护接地装置，包括4～8个水平布置或垂直埋设于地下的接地极（1），所述接地极（1）通过金属接地引下线（2）和水平金属接地体（3）相互连接形成金属接地环网，其特征在于：所述接地极（1）包括金属接地体（4）和无腐蚀导电降阻材料层（5），所述无腐蚀导电降阻材料层（5）的厚度为30～45mm，每米金属接地体（4）外表面包裹的无腐蚀导电降阻材料用量为6～8kg，所述金属接地引下线（2）和水平金属接地体（3）以及金属接地体（4）相互焊接。

5.根据权利要求4所述的免维护接地装置，其特征在于：水平金属接地体（3）外表面也设有无腐蚀导电降阻材料层，水平金属接地体（3）和金属接地体（4）连接处进行防腐处理后，采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。

6.根据权利要求4或5所述的免维护接地装置，其特征在于：金属接地引下线（2）采用热缩管保护处理，金属接地引下线（2）和水平金属接地体（3）连接处进行防腐处理后，采用无腐蚀导电降阻材料层包裹。