CN103107426B - 多路径防雷接地包及其在土壤中的预埋方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不同地质条件下,雷电、短路电流等快速导入大地的多路径防雷接地包及其在土壤中的预埋方法,这种多路径防雷接地包采用低电位金属合金和多种矿物原料及化工原料经过熔炼、混合、制备成的填料和多路径延伸剂,安装在一些工业设备地下埋设的接地网上,从而既保证接地装置不受腐蚀,保证雷电流在接地网和周围土壤进行快速的电子交换,又能持续不断的产生离子,增加导电途径,保持导电途径的持续畅通,不能产生反击电动势,是防雷接地很好的方法。适用于化工设施、电力设备、建筑物、通信设施等地下接地装置的防雷接地。
Description
技术领域
本发明涉及防雷接地技术领域,具体为一种多路径防雷接地包及其在土壤中的预埋方法。
背景技术
众所周知,一些电力设备、建筑物、化工设施、通信设施等如发生接地短路或遇雷击时,巨大的瞬时电流如不能及时导入大地,后果不堪设想。
电流从地上导入地下经历了三个阶段:
阶段一:电流从设备或建筑物的避雷针沿引下线导入地下接地系统,这一阶段是金属自由电子导电,其电阻阻力取决于金属本身。
阶段二:电流导入地下接地体后,电子经过接地体表面与土壤中的介质进行电子交换,电子交换的快慢将直接影响泻流的好坏。
阶段三:电子交换阶段完成后,其附近的水化离子将向远处迁移。如水化离子不能及时向远处迁移扩散,也将影响电流导入大地的速度。
在阶段二中,土壤作为接受电流的载体,是由固态、液态和气态三相物质所组成的复杂混合体系,金属在土壤中的腐蚀受多方面因素的影响,如含水量、含氧量、含盐量、杂散电流、细菌、PH值、土壤的电阻率、土壤的松紧度等。
电流要及时导入大地,就要求土壤的电阻率低,导电性要好。但是如果土壤电阻率低,土壤介质对金属的腐蚀性就大,若干年后受腐蚀因素影响,接地电阻就会逐渐升高;如果土壤电阻率高,腐蚀性小,但导电性差。这是一对矛盾的统一体。
发明内容
本发明提供一种多路径防雷接地包及其在土壤中的预埋方法,能够快速疏导雷电产生的电流。
本发明提供了一种多路径防雷接地包,包括:低电位金属合金、在土壤中促进所述低电位金属合金溶解的填料、土壤中促进电流快速导入大地的多路径延伸剂,所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中,所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;所述铠装导线的另一端与接地网连接,所述填料和所述接地网的外围分别设有所述多路径延伸剂。
所述填料的组分优选包括:纳基膨润土、硫酸钙、硫酸镁、水;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,以质量计,优选,40%-60%纳基膨润土、20%-30%硫酸钙、10%-15%硫酸镁、10%-15%水;
当土壤的电阻率大于或等于200欧姆米时,以质量计,优选,30%-50%纳基膨润土、25%-35%硫酸钙、15%-20%硫酸镁、10%-15%水;
所述纳基膨润土的细度优选为大于或等于200目。
其多路径延伸剂的组分优选包括:纳基膨润土、石墨、硫酸钙、硫酸镁、氯化铵、铝粉、水;
当土壤的电阻率在200-800欧姆米时,以质量计,优选,32%-45%纳基膨润土、15%-18%石墨、10%-12%硫酸钙、10%-12%硫酸镁、5%-7%氯化铵、5%-7%铝粉、10%-12%水;
当土壤的电阻率大于800欧姆米时,以质量计,优选,28%-40%纳基膨润土、15%-18%石墨、10%-12%硫酸钙、10%-12%硫酸镁、5%-7%氯化铵、10%-11%铝粉、10%-12%水;
所述纳基膨润土的细度优选为大于或等于200目;所述石墨的细度优选为大于或等于200目。
其低点位金属合金的组分优选包括:镁、铝、锌、锰;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,以质量计,优选,89.3%-92.2%镁、5.2%-6.6%铝、2.3%-3.6%锌、0.3%-0.5%锰;
当土壤的电阻率在200-800欧姆米时,以质量计,优选,92.8%-95.9%镁、2.4%-3.8%铝、1.3%-2.6%锌、0.4%-0.8%锰;
当土壤的电阻率大于800欧姆米时,以质量计,优选,98.58%-99.194%镁、0.006%-0.02%铝、0%锌、0.8%-1.4%锰。
本发明还提供一种多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,包括:
分别制备填料、多路径延伸剂、低电位金属合金;
将所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中;
在距接地网水平向距离0.3-1米处填埋湿的所述包装袋,填埋深度大于或等于所述接地网所在的深度;
所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;
所述铠装导线的另一端与接地网连接;
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理;
在接地网和所述填料的周边填埋多路径延伸剂。
制备所述填料优选包括:
按比例称重所述填料的各组分;
将硫酸钙和纳基膨润土混合得到第一混合物;
将硫酸镁和水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述填料。
制备所述多路径延伸剂优选包括:
按比例称重多路径延伸剂的各组分;
将纳基膨润土、石墨、硫酸钙、铝粉混合得到第一混合物;
将硫酸镁、氯化钙、水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述多路径延伸剂。
所述低电位金属合金的制备方法优选包括:
按比例称重所述低电位金属合金的各组分;
将镁、铝、锌、锰在去氧环境下熔炼得到第一熔炼液;
在所述第一熔炼物中加入精炼剂得到第二熔炼液;
将所述第二熔炼液导入模具中冷却成型得到所述低电位金属合金;
所述精炼剂包括:氯化镁、氯化钾、氯化钡。
所述铠装导线与所述接地网之间的连接方式优选为焊接;
所述裸露金属与所述铠装导线之间的连接方式优选为焊接。
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理优选包括:在裸露金属和所有焊接处涂覆环氧胶层;在所述环氧胶层的外面进行热熔胶密封层;在所述热熔胶密封层的外面采用热缩管热缩密封;和/或,
所述包装袋优选包括:布袋或麻袋;和/或,
所述在接地网和所述填料的周边优选填埋多路径延伸剂,其多路径延伸剂的厚度优选为50毫米。
通过本发明提供一种多路径防雷接地包制备和安装使用方法,能够达到如下的有益效果:
1.填料和多路径延伸剂具有吸水和保水性,无毒无害,能够产生离子,增加电流进入大地的路径和流量,散流效果明显,能够将雷电产生的电流迅速疏导散开;低电位金属合金能够传输电流并在填料内部容易产生离子,并在填料中均匀散开。
2.包含低电位金属合金的填料和多路径延伸剂的电阻率小于2欧姆米,符合雷电倾向于欧姆米较小处传导的特点,成为雷电优先入地的路径。
3.由含有低电位金属合金的填料和多路径延伸剂,构成疏导雷电产生的电流,保护接地装置不受腐蚀,寿命可根据需要进行设置,是良好的接地极,不易产生反击电动势。
4.适用于不同的地质条件的土壤。
5.安装在一些工业设备地下埋设的接地装置(接地网)上,从而既保证接地装置不受腐蚀,保证雷电流在接地装置和周围土壤进行快速的电子交换,又能持续不断的产生离子,增加导电途径,保持导电途径的持续畅通,不能产生反击电动势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1为本发明一个具体实施方式中的雷电接地装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
本发明提供一种多路径防雷接地包,包括:低电位金属合金、在土壤中促进所述低电位金属合金溶解的填料、土壤中促进电流快速导入大地的多路径延伸剂,所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中,所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;所述铠装导线的另一端与接地网连接,所述填料和所述接地网的外围分别设有所述多路径延伸剂。
本发明还提供一种所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,包括:
分别制备填料、多路径延伸剂、低电位金属合金;
将所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中;
在距接地网水平向距离0.3-1米处填埋湿的所述包装袋,填埋深度大于或等于所述接地网所在的深度;
所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;
所述铠装导线的另一端与接地网连接;
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理;
在接地网和所述填料的周边填埋多路径延伸剂。
填料和多路径延伸剂具有吸水和保水性,无毒无害,能够产生离子,增加电流进入大地的路径和流量,散流效果明显,能够将雷电产生的电流迅速疏导散开;低电位金属合金能够传输电流并在填料内部容易产生离子,并在填料中均匀散开。
土壤中促进低电位金属合金溶解的填料,其填料的组分包括:纳基膨润土、硫酸钙、硫酸镁、水;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,以质量计,40%-60%纳基膨润土、20%-30%硫酸钙、10%-15%硫酸镁、10%-15%水;
当土壤的电阻率大于或等于200欧姆米时,以质量计,30%-50%纳基膨润土、25%-35%硫酸钙、15%-20%硫酸镁、10%-15%水;
所述纳基膨润土的细度优选为大于或等于200目。
如上所述的填料的制备方法,包括:
按比例称重;
将硫酸钙和纳基膨润土混合得到第一混合物;
将硫酸镁和水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述填料。
土壤中促进金属溶解的电流快速导入大地的多路径延伸剂,其多路径延伸剂的组分包括:纳基膨润土、石墨、硫酸钙、硫酸镁、氯化铵、铝粉、水;
当土壤的电阻率在200-800欧姆米时,以质量计,32%-45%纳基膨润土、15%-18%石墨、10%-12%硫酸钙、10%-12%硫酸镁、5%-7%氯化铵、5%-7%铝粉、10%-12%水;
当土壤的电阻率大于800欧姆米时,以质量计,28%-40%纳基膨润土、15%-18%石墨、10%-12%硫酸钙、10%-12%硫酸镁、5%-7%氯化铵、10%-11%铝粉、10%-12%水;
所述纳基膨润土的细度优选为大于或等于200目;所述石墨的细度优选为大于或等于200目。
如上所述的多路径延伸剂的制备方法,包括:
按比例称重;
将纳基膨润土、石墨、硫酸钙、铝粉混合得到第一混合物;
将硫酸镁、氯化钙、水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述多路径延伸剂。
低电位金属合金,其低电位金属合金的组分包括:镁、铝、锌、锰;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,所述低电位金属合金组分包括:以质量计,89.3%-92.2%镁、5.2%-6.6%铝、2.3%-3.6%锌、0.3%-0.5%锰;
当土壤的电阻率在200-800欧姆米时,所述低电位金属合金组分包括:以质量计,92.8%-95.9%镁、2.4%-3.8%铝、1.3%-2.6%锌、0.4%-0.8%锰;
当土壤的电阻率大于800欧姆米时,所述低电位金属合金组分包括:以质量计,98.58%-99.194%镁、0.006%-0.02%铝、0%锌、0.8%-1.4%锰。
如上所述的低电位金属合金的制备方法,包括:
按比例称重;
将镁、铝、锌、锰在去氧环境下熔炼得到第一熔炼液;
在所述第一熔炼物中加入精炼剂得到第二熔炼液;
将所述第二熔炼液导入模具中冷却成型得到所述低电位金属合金;
所述精炼剂包括:氯化镁、氯化钾、氯化钡。
所述铠装导线的长度大于或等于2米。
填料和多路径延伸剂能够产生离子,增加电流进入大地的路径和流量,散流效果明显,能够将雷电产生的电流迅速疏导散开;低电位金属合金能够传输电流并在填料内部容易产生离子,并在填料中均匀散开。包含低电位金属合金的填料和多路径延伸剂的电阻率小于2欧姆米,符合雷电倾向于欧姆米较小处传导的特点,成为雷电优先入地的路径。
由含有低电位金属合金的填料和多路径延伸剂,构成疏导雷电产生的电流良好的接地极,不易产生反击电动势。
在接地网外围包裹多路径延伸剂,能够保护接地网不受腐蚀,延长接地网的使用寿命。
适用于不同的地质条件的土壤。
接下来,本发明将通过一些具体的实施例来描述不同地质条件下,多路径防雷接地包采用的不同组分:
实施例1:在如海边、水稻田、滩涂、陶粘土、泥炭、泥灰岩、沼泽地、捣碎的木炭、黑土、园田土、陶土、白垩土、粘土、黄土等腐蚀性强、土壤电阻率小于200欧姆米的地区:
填料,其组分包括:以质量计,
40%-60%纳基膨润土,在其他实施例中,纳基膨润土可以采用40%-60%的任意点值,比如:40%、43%、48%、50%、56%、60%及任意两值之间的范围。
20%-30%硫酸钙,在其他实施例中,硫酸钙可以采用20%-30%的任意点值,比如:20%、22%、24%、26%、28%、30%及任意两值之间的范围。
10%-15%硫酸镁,在其他实施例中,硫酸镁可以采用10%-15%的任意点值,比如:10%、11%、12%、13%、14%、15%及任意两值之间的范围。
10%-15%水,在其他实施例中,水可以采用10%-15%的任意点值,比如:10%、11%、12%、13%、14%、15%及任意两值之间的范围;
低电位金属合金,其组分包括:以质量计,
89.3%-92.2%镁,在其他实施例中,镁可以采用89.3%-92.2%的任意点值,比如:89.3%、90.2%、90.8%、91.4%、91.9%、92.2%及任意两值之间的范围;
5.2%-6.6%铝,在其他实施例中,铝可以采用5.2%-6.6%的任意点值,比如:5.2%、5.5%、5.8%、6.1%、6.3%、6.6%及任意两值之间的范围;
2.3%-3.6%锌,在其他实施例中,锌可以采用2.3%-3.6%的任意点值,比如:2.3%、2.6%、2.8%、3.1%、3.3%、3.6%及任意两值之间的范围;
0.3%-0.5%锰,在其他实施例中,锰可以采用0.3%-0.5%的任意点值,比如:0.3%、0.32%、0.36%、0.4%、0.46%、0.5%及任意两值之间的范围;
纳基膨润土的细度大于或等于200目,细度越大越好,越细接触面积越大,结果越好。
实施例2,在干性土壤、雨水偏少的含砂粘土、砂土、河滩中的砂、煤、多石土壤、上层红色风化粘土、下层红色页岩、表层土夹石、下层砾石、砂、砂砾、砂层深度大于10m地下水较深的草原、地面粘土深度不大于1.5m底层多岩石等土壤电阻率在200~800欧姆米的地区:
填料:其组分包括:以质量计,
30%-50%纳基膨润土,在其他实施例中,纳基膨润土可以采用30%-50%的任意点值,比如:30%、32%、36%、40%、46%、50%及任意两值之间的范围;
25%-35%硫酸钙,在其他实施例中,硫酸钙可以采用25%-35%的任意点值,比如:25%、28%、30%、32%、34%、35%及任意两值之间的范围;
15%-20%硫酸镁,在其他实施例中,硫酸镁可以采用15%-20%的任意点值,比如:15%、16%、17%、18%、19%、20%及任意两值之间的范围;
10%-15%水,在其他实施例中,水可以采用10%-15%的任意点值,比如:10%、11%、12%、13%、14%、15%及任意两值之间的范围;
低电位金属合金:其组分包括:以质量计,
92.8%-95.9%镁,在其他实施例中,镁可以采用92.8%-95.9%的任意点值,比如:92.8%、93.1%、93.8%、94.2%、94.9%、95.9%及任意两值之间的范围;
2.4%-3.8%铝,在其他实施例中,铝可以采用2.4%-3.8%的任意点值,比如:2.4%、2.6%、2.8%、3%、3.4%、3.8%及任意两值之间的范围;
1.3%-2.6%锌,在其他实施例中,锌可以采用1.3%-2.6%的任意点值,比如:1.3%、1.8%、2.1%、2.3%、2.5%、2.6%及任意两值之间的范围;
0.4%-0.8%锰,在其他实施例中,锰可以采用0.4%-0.8%的任意点值,比如:0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.75%、0.8%及任意两值之间的范围;
多路径延伸剂:其组分包括:以质量计,
32%-45%纳基膨润土,在其他实施例中,纳基膨润土可以采用32%-45%的任意点值,比如:32%、34%、36%、40%、43%、45%及任意两值之间的范围;
15%-18%石墨,在其他实施例中,石墨可以采用15%-18%的任意点值,比如:15%、15.5%、16.2%、17.1%、17.8%、18%及任意两值之间的范围;
10%-12%硫酸钙,在其他实施例中,硫酸钙可以采用10%-12%的任意点值,比如:10%、10.3%、10.5%、11.3%、11.8%、12%及任意两值之间的范围;
10%-12%硫酸镁,在其他实施例中,硫酸镁可以采用10%-12%的任意点值,比如:10%、10.3%、10.5%、11.3%、11.8%、12%及任意两值之间的范围;
5%-7%氯化铵,在其他实施例中,氯化铵可以采用5%-7%的任意点值,比如:5%、5.3%、5.5%、6.3%、6.8%、7%及任意两值之间的范围;
5%-7%铝粉,在其他实施例中,铝粉可以采用5%-7%的任意点值,比如:5%、5.3%、5.5%、6.3%、6.8%、7%及任意两值之间的范围;
10%-12%水,在其他实施例中,水可以采用10%-12%的任意点值,比如:10%、10.3%、10.5%、11.3%、11.8%、12%及任意两值之间的范围;
纳基膨润土的细度优选为大于或等于200目;石墨的细度优选为大于或等于200目;,细度越大越好,越细接触面积越大,结果越好。
实施例3:在沙石土壤、丘陵、山区砾石、碎石、多岩山地、花岗岩等土壤电阻率大于800欧姆米的地区:
填料,其组分包括:以质量计,
30%-50%纳基膨润土,在其他实施例中,纳基膨润土可以采用30%-50%的任意点值,比如:30%、32%、36%、40%、46%、50%及任意两值之间的范围;
25%-35%硫酸钙,在其他实施例中,硫酸钙可以采用25%-35%的任意点值,比如:25%、28%、30%、32%、34%、35%及任意两值之间的范围;
15%-20%硫酸镁,在其他实施例中,硫酸镁可以采用15%-20%的任意点值,比如:15%、16%、17%、18%、19%、20%及任意两值之间的范围;
10%-15%水,在其他实施例中,水可以采用10%-15%的任意点值,比如:10%、11%、12%、13%、14%、15%及任意两值之间的范围;
低电位金属合金,其组分包括:以质量计,
98.58%-99.194%镁,在其他实施例中,镁可以采用98.58%-99.194%的任意点值,比如:98.58%、96.23%、97.234%、98.562%、98.976%、99.194%及任意两值之间的范围;
0.006%-0.02%铝,在其他实施例中,铝可以采用0.006%-0.02%的任意点值,比如:0.006%、0.008%、0.009%、0.012%、0.018%、0.02%及任意两值之间的范围;
0.8%-1.4%锰,在其他实施例中,锰可以采用0.8%-1.4%的任意点值,比如:0.8%、0.9%、1.0%、1.2%、1.3%、1.4%及任意两值之间的范围;
多路径延伸剂:其组分包括:以质量计,
28%-40%纳基膨润土,在其他实施例中,纳基膨润土可以采用28%-40%的任意点值,比如:28%、29%、31%、35%、38%、40%及任意两值之间的范围;
15%-18%石墨,在其他实施例中,石墨可以采用15%-18%的任意点值,比如:15%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%及任意两值之间的范围;
10%-12%硫酸钙,在其他实施例中,硫酸钙可以采用10%-12%的任意点值,比如:10%、10.3%、10.5%、11.3%、11.8%、12%及任意两值之间的范围;
10%-12%硫酸镁,在其他实施例中,硫酸镁可以采用10%-12%的任意点值,比如:10%、10.3%、10.5%、11.3%、11.8%、12%及任意两值之间的范围;
5%-7%氯化铵,在其他实施例中,氯化铵可以采用5%-7%的任意点值,比如:5%、5.3%、5.5%、6.3%、6.8%、7%及任意两值之间的范围;
10%-11%铝粉,在其他实施例中,铝粉可以采用10%-11%的任意点值,比如:10.2%、10.4%、10.6%、10.8%、10.9%、11%及任意两值之间的范围;
10%-12%水,在其他实施例中,水可以采用10%-12%的任意点值,比如:10%、10.3%、10.5%、11.3%、11.8%、12%及任意两值之间的范围。
纳基膨润土的细度优选为大于或等于200目;石墨的细度优选为大于或等于200目;,细度越大越好,越细接触面积越大,结果越好。
接下来通过一个具体实施例将多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法进行详细描述:
可以理解,在制备多路径防雷接地包时可以现场制备填料和多路径延伸剂,也可以将已经预先制备的填料、多路径延伸剂、低电位金属合金进行连接安装。
本发明还提供一种多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,包括:
分别制备填料、多路径延伸剂、低电位金属合金;
将所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中;
在距接地网水平向距离0.3-1米处填埋湿的所述包装袋,填埋深度大于或等于所述接地网所在的深度;
所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;
所述铠装导线的另一端与接地网连接;
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理;
在接地网和所述填料的周边填埋多路径延伸剂。
制备所述填料优选包括:
按比例称重所述填料的各组分;
将硫酸钙和纳基膨润土混合得到第一混合物;
将硫酸镁和水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述填料。
需要说明的是:硫酸镁、硫酸钙均为工业级,考虑到不同组分的性能、相互作用、酸碱性、溶解性等存在许多差异,所以采用差异较小的组分一起混合,分批次混合的方式制备。
制备所述多路径延伸剂优选包括:
按比例称重多路径延伸剂的各组分;
将纳基膨润土、石墨、硫酸钙、铝粉混合得到第一混合物;
将硫酸镁、氯化钙、水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述多路径延伸剂。
硫酸镁、硫酸钙均为工业级;其中,硫酸钠也可以替换其中的氯化铵。
考虑到不同组分的性能、相互作用、酸碱性、溶解性等存在许多差异,所以采用差异较小的组分一起混合,分批次混合的方式制备。
所述低电位金属合金的制备方法优选包括:
按比例称重所述低电位金属合金的各组分;
将镁、铝、锌、锰在去氧环境下熔炼得到第一熔炼液;
在所述第一熔炼物中加入精炼剂得到第二熔炼液;
将所述第二熔炼液导入模具中冷却成型得到所述低电位金属合金;
所述精炼剂包括:氯化镁、氯化钾、氯化钡。
低电位金属合金在工厂预制完成后可在现场直接使用。
所述铠装导线与所述接地网之间的连接方式优选为焊接;
所述裸露金属与所述铠装导线之间的连接方式优选为焊接。
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理优选包括:在裸露金属和所有焊接处涂覆环氧胶层;在所述环氧胶层的外面进行热熔胶密封层;在所述热熔胶密封层的外面采用热缩管热缩密封;和/或,
所述包装袋优选包括:布袋或麻袋;和/或,
所述在接地网和所述填料的周边优选填埋多路径延伸剂,其多路径延伸剂的厚度优选为50毫米。
采用一个具体实施例来描述多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,如图1所示:
接地网1、铠装导线2、低电位金属合金5和填料6都在地面4以下。
将低电位金属合金5置于填料6内;
将含有低电位金属合金5的填料6置于包装袋中;为了防止屏蔽,包装袋采用布袋,或麻袋。
需要说明的时,在将低电位金属合金5放入填料6前可以采用砂纸打磨下低电位金属合金5的外表面,将活化部分显露出来,尤其是预先制备的低电位金属合金5在长期的放置中表面会出现腐蚀、氧化等情况,在使用前更应该用砂纸打磨。
低电位金属合金5的一端会有裸露在外的金属,将该裸露金属与铠装导线2的一端进行焊接,铠装导线2的另一端与接地网1焊接;
可以理解,铠装导线2带钢铠,从而保护导线不会被外界的机械力破坏。
为了防止裸露金属和铠装导线焊接处电流的泄漏,首先涂覆环氧胶层,然后再环氧胶层的外面进行热熔胶密封,然后在热熔胶密封层外面采用热缩管热缩密封(做防腐处理)。
当接地网1与和铠装导线2连接。
可以理解,接地网1已在设备安装或建筑物施工前已埋入地下冻土层以下;
在距离接地网1水平向距离0.3-1米处填埋湿的多路径防雷接地包,其间用铠装导线2焊接连接,其填埋深度大于或等于所述接地网1所在的深度;再在接地网1四周包裹50mm厚的多路径延伸剂。
向包装袋(内包括低电位金属合金5和填料6)浇灌水,打湿以后既利于吸水和保湿,又利于产生离子和电子的传导。
将铠装导线2上一端与接地网1焊接;
将铠装导线2上的另一端与低电位金属合金5上的裸露金属焊接;
将裸露金属和所有焊接处进行防腐处理;
铠装导线2的长度优选大于或等于2米。
可以理解为,多路径延伸剂能够将电子向多个方向传导,是多路径延伸,填料能够促进低电位金属合金均匀溶解,提高溶解的均匀性,并将电子及时传导出去。填料和多路径延伸剂能产生离子,增加电流进入大地的路径和流量,散流效果好,而且电阻率小于2欧姆米,为雷电的传导提供较优路径,另一方面,不易产生反击电动势,且防腐效果好,能更好地保护接地网不受环境的腐蚀,提高接地网的使用寿命。由于根据不同的地质环境采用不同的填料、多路径延伸剂和低电位金属合金的组分配方,因此,适用于不同地质条件的土壤。
通过本发明提供一种多路径防雷接地包制备和安装使用方法,能够达到如下的有益效果:
1.填料和多路径延伸剂具有吸水和保水性,无毒无害,能够产生离子,增加电流进入大地的路径和流量,散流效果明显,能够将雷电产生的电流迅速疏导散开;低电位金属合金能够传输电流并在填料内部容易产生离子,并在填料中均匀散开。
2.包含低电位金属合金的填料和多路径延伸剂的电阻率小于2欧姆米,符合雷电倾向于欧姆米较小处传导的特点,成为雷电优先入地的路径。
3.由含有低电位金属合金的填料和多路径延伸剂,构成疏导雷电产生的电流,保护接地装置不受腐蚀,寿命可根据需要进行设置,是良好的接地极,不易产生反击电动势。
4.适用于不同的地质条件的土壤。
5.安装在一些工业设备地下埋设的接地装置(接地网)上,从而既保证接地装置不受腐蚀,保证雷电流在接地装置和周围土壤进行快速的电子交换,又能持续不断的产生离子,增加导电途径,保持导电途径的持续畅通,不能产生反击电动势。
这种多路径防雷接地包采用低电位金属合金和多种矿物原料及化工原料经过熔炼、混合、制备成的填料和多路径延伸剂,安装在一些工业设备地下埋设的接地网上,从而既保证接地装置不受腐蚀,保证雷电流在接地网和周围土壤进行快速的电子交换,又能持续不断的产生离子,增加导电途径,保持导电途径的持续畅通,不能产生反击电动势,是防雷接地很好的方法。适用于化工设施、电力设备、建筑物、通信设施等地下接地装置的防雷接地。
本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合,通过这种组合得到的技术方案,也在本发明的范围内。
显然,本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种多路径防雷接地包,其特征在于,包括:低电位金属合金、在土壤中促进所述低电位金属合金溶解的填料、土壤中促进电流快速导入大地的多路径延伸剂,所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中,所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;所述铠装导线的另一端与接地网连接,所述填料和所述接地网的外围分别设有所述多路径延伸剂;
其中,所述填料的组分包括:纳基膨润土、硫酸钙、硫酸镁、水;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,以质量计,40%-60%纳基膨润土、20%-30%硫酸钙、10%-15%硫酸镁、10%-15%水;
当土壤的电阻率大于或等于200欧姆米时,以质量计,30%-50%纳基膨润土、25%-35%硫酸钙、15%-20%硫酸镁、10%-15%水;
所述纳基膨润土的细度大于或等于200目。
2.如权利要求1所述的多路径防雷接地包,其特征在于,其多路径延伸剂的组分包括:纳基膨润土、石墨、硫酸钙、硫酸镁、氯化铵、铝粉、水;
当土壤的电阻率在200-800欧姆米时,以质量计,32%-45%纳基膨润土、15%-18%石墨、10%-12%硫酸钙、10%-12%硫酸镁、5%-7%氯化铵、5%-7%铝粉、10%-12%水;
当土壤的电阻率大于800欧姆米时,以质量计,28%-40%纳基膨润土、15%-18%石墨、10%-12%硫酸钙、10%-12%硫酸镁、5%-7%氯化铵、10%-11%铝粉、10%-12%水;
所述纳基膨润土的细度大于或等于200目;所述石墨的细度大于或等于200目。
3.如权利要求1-2任一项所述的多路径防雷接地包,其特征在于,其低点位金属合金的组分包括:镁、铝、锌、锰;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,以质量计,89.3%-92.2%镁、5.2%-6.6%铝、2.3%-3.6%锌、0.3%-0.5%锰;
当土壤的电阻率在200-800欧姆米时,以质量计,92.8%-95.9%镁、2.4%-3.8%铝、1.3%-2.6%锌、0.4%-0.8%锰;
当土壤的电阻率大于800欧姆米时,以质量计,98.58%-99.194%镁、0.006%-0.02%铝、0%锌、0.8%-1.4%锰。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,其特征在于,包括:
分别制备填料、多路径延伸剂、低电位金属合金;其中,所述填料的组分包括:纳基膨润土、硫酸钙、硫酸镁、水;
当土壤的电阻率小于200欧姆米时,以质量计,40%-60%纳基膨润土、20%-30%硫酸钙、10%-15%硫酸镁、10%-15%水;
当土壤的电阻率大于或等于200欧姆米时,以质量计,30%-50%纳基膨润土、25%-35%硫酸钙、15%-20%硫酸镁、10%-15%水;
所述纳基膨润土的细度大于或等于200目;
将所述低电位金属合金置于所述填料内,所述填料置于包装袋中;
在距接地网水平向距离0.3-1米处填埋湿的所述包装袋,填埋深度大于或等于所述接地网所在的深度;
所述低电位金属合金的一端的裸露金属和铠装导线的一端连接;
所述铠装导线的另一端与接地网连接;
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理;
在接地网和所述填料的周边填埋多路径延伸剂。
5.如权利要求4所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,其特征在于,
制备所述填料包括:
按比例称重所述填料的各组分;
将硫酸钙和纳基膨润土混合得到第一混合物;
将硫酸镁和水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述填料。
6.如权利要求4所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,其特征在于,
制备所述多路径延伸剂包括:
按比例称重多路径延伸剂的各组分;
将纳基膨润土、石墨、硫酸钙、铝粉混合得到第一混合物;
将硫酸镁、氯化铵、水混合得到第二混合物;
将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合得到所述多路径延伸剂。
7.如权利要求4所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,其特征在于,
所述低电位金属合金的制备方法包括:
按比例称重所述低电位金属合金的各组分;
将镁、铝、锌、锰在去氧环境下熔炼得到第一熔炼液;
在所述第一熔炼液中加入精炼剂得到第二熔炼液;
将所述第二熔炼液导入模具中冷却成型得到所述低电位金属合金;
所述精炼剂包括:氯化镁、氯化钾、氯化钡。
8.如权利要求4-5任一项所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,其特征在于,
所述铠装导线与所述接地网之间的连接方式为焊接;
所述裸露金属与所述铠装导线之间的连接方式为焊接。
9.如权利要求8所述的多路径防雷接地包在土壤中的预埋方法,其特征在于,
将所述裸露金属和所有焊接处进行防腐处理包括:在裸露金属和所有焊接处涂覆环氧胶层;在所述环氧胶层的外面进行热熔胶密封层;在所述热熔胶密封层的外面采用热缩管热缩密封;和/或,
所述包装袋包括:布袋或麻袋;和/或,
在接地网和所述填料的周边填埋多路径延伸剂,其多路径延伸剂的厚度为50毫米。
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