CN105322311A - 一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒及其制备方法 - Google Patents

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陈云
聂京凯
孔晓峰
刘辉
郝文魁
药宁娜
王斌
徐利民
孙亮
田一
王广克
刘晓圣
朱全军
马光
祝志祥
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State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒及其制备方法，所述接地棒包括依次设置的钢芯(1)、中间层(2)和外表面的包覆层(3)。所述中间层(2)通过冷拉、电镀或水平连铸的方式设置于所述钢芯(1)表面，所述包覆层(3)通过冷拉或喷涂方式包覆于所述中间层(2)外表面。本发明的接地棒克服了钢材的易腐蚀、铜材的污染，兼具良好导电性、优异的耐腐蚀和环保性。

Description

一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力接地网中的接地装置，具体涉及一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒及其制备方法。
背景技术
接地棒是一种用于电力、化工、铁路等领域的防雷接地装置，目前一般用的电力接地棒是铜包钢接地棒，由于钢材在土壤中易腐蚀，而铜材具有较高的导电率和很好的耐腐蚀性，因此以铜包钢的方式将两者结合使用，具有优良的导电性能和机械强度。
但是，铜材的使用会加速土壤中钢材构架和混凝土内钢筋及地下管道电缆的腐蚀，而且大量铜材埋在地下，对水资源土壤也会造成严重污染。
发明内容
本发明的目的是提供了一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒及其制备方法，克服现有技术的不足，兼具良好导电性、优异的耐腐蚀和环保性。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，所述接地棒包括依次设置的钢芯(1)、中间层(2)和外表面的包覆层(3)。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第一优选技术方案，所述中间层(2)为纯铜层、铜合金层或铝层。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第二优选技术方案，所述包覆层(3)为不锈钢层、钛层或铁氧体涂层。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第三优选技术方案，所述中间层(2)为纯铜层。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第四优选技术方案，所述包覆层(3)为不锈钢层。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第五优选技术方案，所述不锈钢层为316不锈钢层、316L不锈钢层或双相不锈钢层。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第六优选技术方案，所述钢芯(1)直径为Φ8mm～50mm，所述中间层(2)厚度为0.25～1mm，所述包覆层(3)厚度为0.2mm～0.4mm。
所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的第七优选技术方案，所述钢芯(1)直径为Φ8mm～30mm，所述中间层(2)厚度为0.25～0.6mm，所述包覆层(3)厚度为0.2mm～0.4mm。
一种所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的制备方法，所述中间层(2)通过冷拉、电镀或水平连铸的方式设置于所述钢芯(1)表面，所述包覆层(3)通过冷拉或喷涂方式包覆于所述中间层(2)外表面。
与最接近的现有技术比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明的接地棒，通过于中间层外表面包覆耐蚀层，实现耐腐蚀性能提高的同时，防止了铜材对土壤中其它钢材结构的加速腐蚀及其对水资源土壤的污染；
2)本发明的接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度达680N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年，制备方法简单易行，适用于大规模工业生产。
附图说明
图1：本发明耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的结构示意图；其中：1钢芯、2中间层、3包覆层。
具体实施方式:
下面结合具体的实施例及附图对本发明进一步描述，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将316不锈钢层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ16mm，所述紫铜层2厚度为0.3mm，所述316不锈钢层3厚度为0.2mm。制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为680N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例2
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将316L不锈钢层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ10mm，所述紫铜层2厚度为0.25mm，所述316L不锈钢层3厚度为0.3mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为620N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例3
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将钛层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ16mm，所述紫铜层2厚度为0.4mm，所述钛层3厚度为0.2mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为635N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例4
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将铜合金层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将316不锈钢层3包覆于铜合金层2外表面，所述钢芯1直径为Φ10mm，所述铜合金层2厚度为0.5mm，所述316不锈钢层3厚度为0.2mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为650N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例5
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过等离子喷涂工艺将铁氧体涂层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ16mm，所述紫铜层2厚度为0.3mm，所述铁氧体涂层3厚度为0.2mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为645N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例6
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将铝层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将316不锈钢层3包覆于铝层2外表面，所述钢芯1直径为Φ20mm，所述铝层2厚度为0.5mm，所述316不锈钢层3厚度为0.4mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为650N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例7
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用电镀工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将316不锈钢层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ25mm，所述紫铜层2厚度为0.5mm，所述316不锈钢层3厚度为0.4mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为665N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例8
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用冷拉工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将316不锈钢层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ20mm，所述紫铜层2厚度为0.3mm，所述316不锈钢层3厚度为0.2mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为650N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例9
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将紫铜层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将双相不锈钢层3包覆于紫铜层2外表面，所述钢芯1直径为Φ16mm，所述紫铜层2厚度为0.3mm，所述双相不锈钢层3厚度为0.2mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为675N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
实施例10
一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，采用水平连铸工艺将铝层2包覆于钢芯1表面，之后通过冷拉工艺将双相不锈钢层3包覆于铝层2外表面，所述钢芯1直径为Φ16mm，所述铝层2厚度为0.3mm，所述双相不锈钢层3厚度为0.2mm，制得的复合接地棒具有环保和良好导电性能，其抗拉强度为670N/mm2，用作普通土壤地区变电站接地装置，其使用寿命大于80年，用于腐蚀性为中的土壤地区，使用寿命大于50年，用于腐蚀性为强的土壤地区，使用寿命大于30年。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述接地棒包括依次设置的钢芯(1)、中间层(2)和外表面的包覆层(3)。
2.根据权利要求1所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述中间层(2)为铜层、铜合金层或铝层。
3.根据权利要求1所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述包覆层(3)为不锈钢层、钛层或铁氧体涂层。
4.根据权利要求2所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述中间层(2)为铜层。
5.根据权利要求3所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述包覆层(3)为不锈钢层。
6.根据权利要求5所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述不锈钢层为316不锈钢层、316L不锈钢层或双相不锈钢层。
7.根据权利要求1所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述钢芯(1)直径为Φ8mm～50mm，所述中间层(2)厚度为0.25～1mm，所述包覆层(3)厚度为0.2mm～0.4mm。
8.根据权利要求7所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒，其特征在于，所述钢芯(1)直径为Φ8mm～30mm，所述中间层(2)厚度为0.25～0.6mm，所述包覆层(3)厚度为0.2mm～0.4mm。
9.一种权利要求1所述的耐蚀材料包覆的铁基复合接地棒的制备方法，其特征在于，所述中间层(2)通过冷拉、电镀或水平连铸的方式设置于所述钢芯(1)表面，所述包覆层(3)通过冷拉或喷涂方式包覆于所述中间层(2)外表面。
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