CN105986212A - 一种接地网的防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接地网的防护方法，所述接地网是由铸铜钢线连接而成的接地网络；所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。所述钢线由含碳量为0.05～0.20wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成，所述钢线的直径为2～12mm，铜层的厚度为0.05～0.5mm，锡镀层的厚度为5～50μm，所述环氧导电封闭层的厚度为10～100μm。本发明所述的接地网不仅具有良好的接地导电性，而且通过其上的锡镀层和环氧导电封闭层，即使在潮湿或酸性的地质下也具有优异的耐腐蚀性，能够大幅度延长铸铜钢线的使用年限。
Description
技术领域
本发明涉及接地线防护的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种接地网的防护方法。
背景技术
接地体又称接地极，是直接与大地接触的金属导体。接地网是将多个接地体用接地干线连接成网络，具有接地可靠，接地电阻小的特点，适合大量电气设备接地的需要。接地网是保证发电、变电和输电系统设备安全运行和人身安全的必须设施。由于历史以及经济等方面的原因，我国接地网材料主要采用镀锌钢，但镀锌钢长期处于复杂的土壤环境中，腐蚀不可避免。我国电力接地网腐蚀状况比较严重，几乎每个省内电力接地网都存在不同程度的腐蚀，尤其是潮湿多雨的华南、华中以及沿海地区，运行数年的镀锌钢就会出现严重的腐蚀，甚至腐蚀断裂，导致整个接地网的泄流能力降低，从而危及底面设备的运行，容易引发停电事故。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种接地网的防护方法。
为了解决上述技术问题并实现发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种接地网的防护方法，所述接地网是由铸铜钢线连接而成的接地网络；其特征在于：所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。
其中，所述钢线由含碳量为0.05～0.20wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成。
其中，所述钢线的直径为2～12mm，铜层的厚度为0.05～0.5mm，锡镀层的厚度为5～50μm。
其中，所述环氧导电封闭层的厚度为10～100μm。
其中，所述环氧导电封闭层通过涂覆环氧导电封闭涂料形成，所述环氧导电封闭涂料含有8.0～10.0wt％的环氧树脂E12、1.0～1.2wt％的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑盐、0.6～0.8wt％的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、0.3～0.5wt％的异氰尿酸三缩水甘油酯、0.2～0.3wt％的亚磷酸三苯酯、2.5～3.5wt％的缓蚀剂、60～65wt％的导电填料，和余量的稀释剂。
其中，所述导电填料通过以下方法制备得到：取钛白粉加入甲苯中配成悬浮液中，加入氨基硅烷偶联剂和马来酸酐，搅拌1小时，加入过氧化月桂酰和石墨粉，加热到60～80℃搅拌反应1小时，经过滤、干燥后即可得所述导电填料；其中，氨基硅烷偶联剂的用量为钛白粉的6～8wt％，马来酸酐的用量为钛白粉的3～5wt％，石墨粉的用量为钛白粉的180～200wt％。
其中，所述缓蚀剂选自磷酸锌铝、磷酸锌钼
其中，所述稀释剂选自甲苯、二甲苯、异丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丁酯中的至少一种。
与现有技术相比，本发明所述的接地网的防护方法具有以下有益效果：
本发明所述的接地网不仅具有良好的接地导电性，而且通过其上的锡镀层和环氧导电封闭层，即使在潮湿或酸性的地质下也具有优异的耐腐蚀性，能够大幅度延长铸铜钢线的使用年限。
具体实施方式
以下将通过参考示范性实施例，阐明本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法。
实施例1
在本实施例中，接地网由铸铜钢线连接而成的接地网络；所述钢线由含碳量为0.10wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成。其中，所述钢线的直径根据干线和支线导通的设计需要选择为2～12mm，而钢线外的铸铜层的厚度为0.1～0.2mm。所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。热浸镀锡时，首先对铸铜钢线表面进行清洗，并利用碱金属或碱土金属的氯化物盐或氟化物盐对其表面进行活化，然后在熔融的锡液中进行热浸镀锡，锡镀层的厚度为20μm。而所述环氧导电封闭层的厚度为100μm。所述环氧导电封闭层通过涂覆环氧导电封闭涂料形成，所述环氧导电封闭涂料含有10.0wt％的环氧树脂E12、1.0wt％的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑盐、0.6wt％的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、0.5wt％的异氰尿酸三缩水甘油酯、0.2wt％的亚磷酸三苯酯、3.0wt％的磷酸锌铝、60wt％的导电填料，和余量的二甲苯。所述导电填料通过以下方法制备得到：取钛白粉加入甲苯中配成悬浮液中，加入苯氨基甲基三乙氧基硅烷和马来酸酐，搅拌1小时，加入过氧化月桂酰和石墨粉，加热到80℃搅拌反应1小时，经过滤、干燥后即可得所述导电填料；其中，苯氨基甲基三乙氧基硅烷的用量为钛白粉的6wt％，马来酸酐的用量为钛白粉的3wt％，石墨粉的用量为钛白粉的200wt％，钛白粉的平均粒径为5μm，石墨粉的平均粒径为0.5μm。所述涂覆环氧导电封闭涂料通过刷涂等涂覆工艺涂覆到锡镀层上后，在100℃固化处理5分钟即可。所述的环氧导电封闭涂料中，导电的石墨粉与钛白粉交联在一起形成了网状的导电网络，而且所形成的封闭层具有良好的耐候性和耐蚀性，能够有效防护其下方的热镀锡铸铜钢线提供保护。
实施例2
在本实施例中，接地网由铸铜钢线连接而成的接地网络；所述钢线由含碳量为0.10wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成。其中，所述钢线的直径根据干线和支线导通的设计需要选择为2～12mm，而钢线外的铸铜层的厚度为0.1～0.2mm。所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。热浸镀锡时，首先对铸铜钢线表面进行清洗，并利用碱金属或碱土金属的氯化物盐或氟化物盐对其表面进行活化，然后在熔融的锡液中进行热浸镀锡，锡镀层的厚度为控制在20μm即可。而所述环氧导电封闭层的厚度为100μm。所述环氧导电封闭层通过涂覆环氧导电封闭涂料形成，所述环氧导电封闭涂料含有10.0wt％的环氧树脂E12、1.2wt％的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑盐、0.8wt％的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、0.5wt％的异氰尿酸三缩水甘油酯、0.2wt％的亚磷酸三苯酯、3.2wt％的磷酸锌铝、65wt％的导电填料，和余量的二甲苯。所述导电填料通过以下方法制备得到：取钛白粉加入甲苯中配成悬浮液中，加入苯氨基甲基三乙氧基硅烷和马来酸酐，搅拌1小时，加入过氧化月桂酰和石墨粉，加热到80℃搅拌反应1小时，经过滤、干燥后即可得所述导电填料；其中，苯氨基甲基三乙氧基硅烷的用量为钛白粉的8wt％，马来酸酐的用量为钛白粉的4wt％，石墨粉的用量为钛白粉的180wt％。钛白粉的平均粒径为5μm，石墨粉的平均粒径为0.5μm。所述涂覆环氧导电封闭涂料通过刷涂等涂覆工艺涂覆到锡镀层上后，在100℃固化处理5分钟即可。所述的环氧导电封闭涂料中，导电的石墨粉与钛白粉交联在一起形成了网状的导电网络，而且所形成的封闭层具有良好的耐候性和耐蚀性，能够有效防护其下方的热镀锡铸铜钢线提供保护。
实施例3
在本实施例中，接地网由铸铜钢线连接而成的接地网络；所述钢线由含碳量为0.10wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成。其中，所述钢线的直径根据干线和支线导通的设计需要选择为2～12mm，而钢线外的铸铜层的厚度为0.1～0.2mm。所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。热浸镀锡时，首先对铸铜钢线表面进行清洗，并利用碱金属或碱土金属的氯化物盐或氟化物盐对其表面进行活化，然后在熔融的锡液中进行热浸镀锡，锡镀层的厚度为控制在20μm即可。而所述环氧导电封闭层的厚度为100μm。所述环氧导电封闭层通过涂覆环氧导电封闭涂料形成，所述环氧导电封闭涂料含有10.0wt％的环氧树脂E12、1.0wt％的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑盐、0.6wt％的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、0.5wt％的异氰尿酸三缩水甘油酯、0.2wt％的亚磷酸三苯酯、3.5wt％的磷酸锌铝、 63wt％的导电填料，和余量的二甲苯。所述导电填料通过以下方法制备得到：取钛白粉加入甲苯中配成悬浮液中，加入苯氨基甲基三乙氧基硅烷和马来酸酐，搅拌1小时，加入过氧化月桂酰和石墨粉，加热到80℃搅拌反应1小时，经过滤、干燥后即可得所述导电填料；其中，苯氨基甲基三乙氧基硅烷的用量为钛白粉的6wt％，马来酸酐的用量为钛白粉的4wt％，石墨粉的用量为钛白粉的180wt％。钛白粉的平均粒径为5μm，石墨粉的平均粒径为0.5μm。所述涂覆环氧导电封闭涂料通过刷涂等涂覆工艺涂覆到锡镀层上后，在100℃固化处理5分钟即可。所述的环氧导电封闭涂料中，导电的石墨粉与钛白粉交联在一起形成了网状的导电网络，而且所形成的封闭层具有良好的耐候性和耐蚀性，能够有效防护其下方的热镀锡铸铜钢线提供保护。
比较例1
在本比较例中，接地网由铸铜钢线连接而成的接地网络；所述钢线由含碳量为0.10wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成。其中，所述钢线的直径根据干线和支线导通的设计需要选择为2～12mm，而钢线外的铸铜层的厚度为0.1～0.2mm。所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。热浸镀锡时，首先对铸铜钢线表面进行清洗，并利用碱金属或碱土金属的氯化物盐或氟化物盐对其表面进行活化，然后在熔融的锡液中进行热浸镀锡，锡镀层的厚度为控制在20μm即可。而所述环氧导电封闭层的厚度为100μm。所述环氧导电封闭层通过涂覆环氧导电封闭涂料形成，所述环氧导电封闭涂料含有10.0wt％的环氧树脂E12、1.0wt％的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑盐、0.6wt％的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、0.5wt％的异氰尿酸三缩水甘油酯、0.2wt％的亚磷酸三苯酯、3.5wt％的磷酸锌铝、40wt％的石墨粉(平均粒径为0.5μm)、20wt％的钛白粉、，1.2wt％的苯氨基甲基三乙氧基硅烷和余量的二甲苯。所述涂覆环氧导电封闭涂料通过刷涂等涂覆工艺涂覆到锡镀层上后，在100℃固化处理5分钟即可。
根据测试，实施例1～3接地网在涂覆环氧导电封闭层后其平均体积电阻率仍可维持在0.1Ωcm以下，而比较例1中尽管添加了高达40wt％的石墨粉，但由于未形成良好的导电网络，其平均体积电阻率高达5Ωcm以上。在某地pH为6.3～6.5，氯离子含量为1.53mg/L的土壤条件下，经过360d的土壤腐蚀试验表明，实施例1～3的接地网未观察到明显的点腐蚀或局部腐蚀，并且平均腐蚀速率仅为3～10μm/a，而比较例1则观察到多处点腐蚀和局部腐蚀。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本 发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种接地网的防护方法，所述接地网是由铸铜钢线连接而成的接地网络；其特征在于：所述铸铜钢线上通过热浸镀锡工艺浸镀有锡镀层，并且在镀锡层上涂覆有环氧导电封闭层。
2.根据权利要求1所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述钢线由含碳量为0.05～0.20wt％的低碳钢经拉丝机拉制而成。
3.根据权利要求1所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述钢线的直径为2～12mm，铜层的厚度为0.05～0.5mm，锡镀层的厚度为5～50μm。
4.根据权利要求3所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述环氧导电封闭层的厚度为10～100μm。
5.根据权利要求1所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述环氧导电封闭层通过涂覆环氧导电封闭涂料形成，所述环氧导电封闭涂料含有8.0～10.0wt％的环氧树脂E12、1.0～1.2wt％的1-氰乙基-2-苯基偏苯三酸咪唑盐、0.6～0.8wt％的烷基酚醚磺化琥珀酸酯、0.3～0.5wt％的异氰尿酸三缩水甘油酯、0.2～0.3wt％的亚磷酸三苯酯、2.5～3.5wt％的缓蚀剂、60～65wt％的导电填料，和余量的稀释剂。
6.根据权利要求5所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述导电填料通过以下方法制备得到：取钛白粉加入甲苯中配成悬浮液中，加入氨基硅烷偶联剂和马来酸酐，搅拌1小时，加入过氧化月桂酰和石墨粉，加热到60～80℃搅拌反应1小时，经过滤、干燥后即可得所述导电填料；其中，氨基硅烷偶联剂的用量为钛白粉的6～8wt％，马来酸酐的用量为钛白粉的3～5wt％，石墨粉的用量为钛白粉的180～200wt％。
7.根据权利要求5所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述缓蚀剂选自磷酸锌铝、磷酸锌钼。
8.根据权利要求5所述的接地网的防护方法，其特征在于：所述稀释剂选自甲苯、二甲苯、异丙醇、正丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丁酯中的至少一种。
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