CN107833654B - 一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，包括聚苯胺导电纤维线、石墨线、碳纤维网层，聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2‑4mm，根数都不少于20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的符合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为0.1‑0.2cm2。本发明通过选择高纯鳞片石墨作为主要的导电材料，采用合成纤维、粘合剂等原料，通过对鳞片石墨的酸化、间层及膨化，采用电缆绞线成型工艺制备具有柔性石墨符合接地材料，提供了一种相比普通石墨接地模块更好流散效果、更高的耐腐蚀性和弹性的柔性石墨接地材料，为替代现有石墨接地材料，提供了新的途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，本发明属于电力防雷防接地技术领域。
背景技术
在一些山脉起伏，相对海拔较高，地理地形复杂的山区，往往地，这些山区的绝大部分属于高土壤电阻率地区。输电线路杆塔接地电阻难以达到规程要求，遭雷击时，可能因电击造成绝缘子损坏、架空地线和导线断线，造成线路跳闸。一般要采用非常规措施来降低杆塔接地电阻。长期以来，接地装置一直沿用圆钢、角钢、扁钢以及钢管组成的接地体。实践证明，现在的接地装置的接地体存在严重的缺陷，如：1、现行接地体的圆钢、角钢、扁钢以及钢管等材料的截面积较小、直接影响接地装置的流散效果； 2、对于高土壤电阻率地区(如以岩石、页岩、砂卵石、花岗岩石等为主的主要地区)的接地，其流散效果尤其差；3、为了满足接地电阻值的需要，尽量增加接地用料，这是很不科学的选择，因为：增加钢材用量，增大了土石方开挖量；增加了青苗(各种农作物和经济作物)的赔偿费用；增大了被冲刷、被偷盗的潜在危险；增大了施工量和维护量、检修的费用开支等。
发明内容
本发明提出一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线及其制备方法，解决了杆塔接地网在电阻率较高地区流散效果差的问题，提供了一种相比普通石墨接地模块更好流散效果、更高的耐腐蚀性和弹性的柔性石墨接地材料。
本发明的技术方案是这样实现的：一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，包括聚苯胺导电纤维线、石墨线、碳纤维网层，其中：聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2-4mm，根数都不少于20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；所述碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的符合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为 0.1-0.2cm2；所述粘合剂A为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和固体苯并呋喃茚树脂的混合粘合剂。
优选地，所述碳纤维网层为导电碳纤维网层。
一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线的制备方法，包括：1).将高纯鳞片石墨经1:1:1的98％硫酸、发烟硝酸、65％硝酸组成的混合酸液搅拌，此过程控制温度在25-30℃；2).搅拌60分钟后，用水洗涤，至洗脱液的pH范围为6—7，过滤后在60-70℃的烘干容器内干燥，得到石墨层间化合物；3).将干上述石墨层间化合物加入粘结剂A，粘结剂A的加入量为3—10％(质量分数)，然后在500—900℃下充分搅拌、加热、烘干； 4).将步骤3)的干燥产物在电阻炉中高温快速处理得到蠕虫状膨胀石墨； 5).将膨胀石墨与碳纤维进行捻线成石墨线；6).聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2-4mm，根数都不少于20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；7).将碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的符合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为0.1-0.2cm2。
本发明通过选择高纯鳞片石墨作为主要的导电材料，采用聚苯胺导电纤维线、粘合剂等原料，通过对鳞片石墨的酸化、间层及膨化然后用粘合剂捻线，用粘合剂固定，用碳纤维包裹，解决了杆塔接地网在电阻率较高地区流散效果差的问题，提供了一种相比普通石墨接地模块更好流散效果、更高的耐腐蚀性和弹性的柔性石墨接地材料，为替代现有石墨接地材料，提供了新的途径。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1.聚苯胺导电纤维线、2.石墨线、3.碳纤维网层。
具体实施方式
为了使本发明采用的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例一，如图1所示，本实施例的一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，包括聚苯胺导电纤维线、石墨线、碳纤维网层，其中：
聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2mm，根数都为20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；所述碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的符合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为 0.1-0.2cm2；所述粘合剂A为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和固体苯并呋喃茚树脂的混合粘合剂。
实施例二，如图1所示，本实施例的一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，包括聚苯胺导电纤维线、石墨线、碳纤维网层，其中：
聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为4mm聚苯胺导电纤维线20根，石墨线30根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；所述碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的符合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为0.2cm2；所述粘合剂A为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和固体苯并呋喃茚树脂的混合粘合剂。
一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线的制备方法，包括：1).将高纯鳞片石墨经1:1:1的98％硫酸、发烟硝酸、65％硝酸组成的混合酸液搅拌，此过程控制温度在25-30℃；2).搅拌60分钟后，用水洗涤，至洗脱液的pH范围为6—7，过滤后在60-70℃的烘干容器内干燥，得到石墨层间化合物；3).将干上述石墨层间化合物加入粘结剂A，粘结剂A的加入量为3—10％，然后在500—900℃下充分搅拌、加热、烘干；4).将步骤3)的干燥产物在电阻炉中高温快速处理得到蠕虫状膨胀石墨；5).将膨胀石墨与碳纤维进行捻线成石墨线；6).聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2-4mm，根数都不少于20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂 A粘合；7).将碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的符合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为0.1-0.2cm2。
为了进一步检验本发明接地线的性能，比较同市场上比较优质的接地线的性能，经检测，结果如下：
检验样本取直径均为20mm，长度为50cm的本发明制备的耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线和市场上某品牌石墨接地线各3根，检测记过如下(检测数据已经取平均值)：
经检验，本发明生产的耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线要比市场上的某品牌的优质石墨接地线具有更低的电阻率，选择合适的缩径率可保证接续电阻。接地材料及连接点在标准雷电流、振荡冲击电流及短路电流冲击作用下结构稳定。其抗压抗拉，抗高温，耐低温等性能都比该品牌接地线要好。
上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽然通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人事可在了解本专利的精神和原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖与权利要求范围所界定的范畴内。
Claims (3)
1.一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，其特征在于：包括聚苯胺导电纤维线、石墨线、碳纤维网层，其中：
所述聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2-4mm，根数都不少于20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；
所述碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的复合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为0.1-0.2cm2；
所述粘合剂A为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和固体苯并呋喃茚树脂的混合粘合剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线，其特征在于：所述碳纤维网层为导电碳纤维网层。
3.一种耐腐蚀降低杆塔接地电阻的柔性石墨复合接地线的制备方法，其特征是,包括：
1).将高纯鳞片石墨经1:1:1的98％硫酸、发烟硝酸、65％硝酸组成的混合酸液搅拌，此过程控制温度在25-30℃；
2).搅拌60分钟后，用水洗涤，至洗脱液的pH范围为6—7，过滤后在60-70℃的烘干容器内干燥，得到石墨层间化合物；
3).将上述石墨层间化合物加入粘结剂A，粘结剂A的加入量为3—10％质量分数，然后在500—900℃下充分搅拌、加热、烘干；
4).将步骤3)的干燥产物在电阻炉中高温快速处理得到蠕虫状膨胀石墨；
5).将膨胀石墨与碳纤维进行捻线成石墨线；
6).聚苯胺导电纤维线和石墨线的截面直径为2-4mm，根数都不少于20根，且两者均匀近圆混合排列并用粘合剂A粘合；
7).将碳纤维网紧紧包裹住聚苯胺导电纤维线和石墨线的复合体呈菱形交叉打网，且菱形网眼面积为0.1-0.2cm2。
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