CN108155489A - 轻质石墨降阻模块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质石墨降阻模块及其制备方法，该轻质石墨降阻模块由膨体石墨，玻纤网格布，石墨降阻布，石墨编织带材料制成。该产品为可以制成块状、板状、或者圆柱状，可塑性很强，结构强度高。其制备方法包括铺设、固定、压制、包覆、再次压制等工艺。本产品具有密度小，质量轻，强度高，吸水性好，导电性能优异等特点。
Description
技术领域
本发明属于非金属防雷接地技术领域，具体涉及一种轻质石墨降阻模块及其制备方法。具有良好的导电性，吸水性好，结构强度高，质量轻，易于搬运等优点。
背景技术
市场上接地模块主要是采用石墨粉，水泥，无机盐等材质制成，重量大，导电性能差，不易于搬运和安装。
如公开号 103199349A公布的一种接地模块，包括有模块体，其特征在于：所述模块体的配方的基本组成如下：焦碳粉13～17份，水泥1.5～8份，石墨粉0.3～5份，所述的份为重量份；所述配方中还包括有离子释放剂0.3～5份，所述的份为重份。如公开号103268988A公布的一种接地模块材料，其特征在于：以重量百分比计，所述接地模块材料含有原料石墨10～20%，煅后焦60～75%，膨润土4～8%，稀土2～4%，纯化物1～5%，水2～5%，外加占上述原料总重1～5%的导电水泥。上述专利所述的接地模块均具有重量重，不易于搬运，电阻大等缺点。
申请公布号CN105789925A申请公布日2016.07.20公开了一种新型接地模块包括石墨绳，所述的石墨绳是有柔性石墨编织物做成的，呈圆柱形结构，石墨绳安装在接地模块中，两端伸出有用于连接线路的连接端，所述的接地模块是有导电水泥做成的，所述的石墨绳在接地模块中呈盘旋回绕状态，使得电压均匀输送。导电水泥为一固体的刚性结构体，与土壤亲和有限，不能连贯的与土壤之间形成一个变化平缓的低电阻区域，导电性能受到影响。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种轻质石墨降阻模块，重量轻，易于搬运，具有很强的保湿、吸湿性和稳定的导电性，与大地的接触电阻将大大减小，达到良好的降阻作用。
本发明的另一目的在于提供一种轻质石墨降阻模块的制备方法。
本发明采用的技术方案：该轻质石墨降阻模块，其特征在于：具有接地连接线，所述接地连接线贯穿过有接地模块，所述接地模块的两侧从内向外逐层铺设有膨胀石墨层和玻纤网格布，所述接地模块的最外层设有对整个接地模块进行包裹的包裹层，所述接地模块由模具压制成固定模块。
所述接地连接线为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆。
所述接地连接线的形状为扁的块状、长条状、圆柱状或者不规则的立方体形状。
所述包裹层为石墨降阻布、碳纤网格布、玻纤网格布或金属编织网。
所述接地模块尺寸为510mm*410mm*60mm。
该轻质石墨降阻模块的制备方法，其特征在于按下述步骤制备：
（1）、铺设：在长宽高尺寸为500mm*400mm*300mm模具盒的底部铺设一张包裹布，并将可膨胀石墨在高温下瞬间膨化制成蠕虫状石墨均匀的平铺在模具中，蠕虫铺设厚度在控制在60mm以内，之后在蠕虫表面再铺设一张玻纤网格布，依此叠加一共铺设4层蠕虫，6层玻纤网格布；
（2）、石墨编织带固定：在铺设石墨蠕虫和玻纤网格布的时候，在铺设第3张玻纤网格布的同时铺设一条长度650mm的接地连接线，该接地连接线为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆；
（3）、模具压制：将总厚度240mm的石墨蠕虫、玻纤网格布的层叠物通过压机自上而下加压，将产品的厚度从240mm压制60mm制得，尺寸为500mm(长)*400mm(宽)*70mm(高)密度约0.075g/cm3的复合体；
（4）、包覆：包裹布将步骤（3）制成的复合体紧密包裹，接口处用碳纤维紧密缝合；
（5）、再次压制：将步骤（4）制成的包覆复合体放入长宽高尺寸为510mm*410mm*70mm的模具中再次加压，最终制成长宽高尺寸为510mm*410mm*60mm的轻质石墨降阻模块。
优选的，将步骤（3）已经制备好的复合体根据需要增加蠕虫铺设的厚度或者增加玻纤网格布铺设的层数。
优选的，将步骤（5）制成轻质石墨降阻模块通过不同形状的模具制成需要的形状。
采用上述技术方案的有益效果：该轻质石墨降阻模块，由接地连接线贯穿过有接地模块构成，所述接地模块由逐层铺设的膨胀石墨层和玻纤网格布构成，所述接地模块的最外层设有对整个接地模块进行包裹的包裹层，产品密度只有0.075g/cm3，密度低。接地连接线为为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆，软体石墨接地连接线与软体石墨接地模块是一种新型非金属导电材料，性能稳定，自身电阻率低，耐高低温，耐酸碱腐蚀，耐大冲击电流，材料性质不发生变化。软体石墨接地模块相对于软体石墨接地连接线直径增加数倍，与土壤接触面积增大，石墨接地连接线平均电阻率为0.0004Ω·m，工频接地电阻为1.02，在相同故障电流的情况下，软体石墨接地模块能更快的将故障电流导入大地。软体石墨接地连接线及接地模块不含腐蚀性的离子，主要依靠电子导电机理。彼此电子链相互接触紧密，导电性优越。电子导电不同于离子导电，不依靠水分溶解离子进行，因此电子导电机理的软体石墨接地连接线能很好的适用于干旱少雨的山区。根据（1）《复合接地体技术条件》（GB/T21698-2008）中关于复合接地体的相关技术要求；（2）软体石墨接地连接线电阻率测试试验平均电阻率为0.0004Ω·m，工频接地电阻测试试验接地电阻为1.02Ω；（3）软体石墨接地连接线与软体接地模块通过在不同地质进行多次试验，证明完全能够满足接地电阻要求，取得了良好效果。软体石墨接地连接线在土壤中不降解，使用寿命长达50年以上；无毒、无污染、安全环保；适应各种环境，产品轻便，施工简单，能满足客户不同需要。
接地模块逐层铺设有膨胀石墨层，膨胀石墨有很强的吸湿保湿能力，使接地模块本身保持湿润状态，并且能使周围的土壤保持湿润，从而保证了接地模块具备良好的导电作用 ；同时，接地体中导电物的导电特性不受干湿度、高低温等季节变化的影响。因此能提供稳定的接地电阻。所述包裹层材料对膨胀石墨进行表面覆盖，以保护接地模块的膨胀石墨受水流以及外力影响流失。压实的膨胀石墨主体材料与土壤的物理结构相似，能与土壤结合为一体，使接地体与土壤的有效接触面积比金属接地体大许多倍，增大了接地体的有效散流面积，极大降低接地体与土壤的接触电阻，因此能显著提高接地效率，减少地网占用土地面积。接地模块的非金属材料使电阻率相差巨大的金属与土壤之间形成一个变化比较平缓的低电阻区域，当大电流冲击时，可降低接地体、接地线暂态电位梯度，降低跨步电压和接触电压，减少发生地电位反击的概率。
与其它传统接地极比较，软体石墨接地连接线与软体石墨接地模块配合使用降低电阻率性能优于其它传统接地极，节约开挖土方量50%，减少施工强度，缩减施工时间，减少青赔费用50%，使用寿命长达50年以上，无二次维护费用，在交通不便的山区，不需要再搬运焊机等笨重设备，安装流程简化，搭接连接即可，大大缩短安装施工时间，总体性价比高，各方面都有巨大的优势，因此在高土壤电阻率接地工程中软体石墨接地连接线是最好的选择。特别是在交通不便、无电、土壤电阻率高的山区，采用软体石墨接地连接线与软体石墨接地模块相结合的方法，能更好的满足设计要求，并且施工简便，减少开挖量，降低费用。
附图说明
下面结合附图对发明的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为本发明结构示意图；
图2为包裹层未裹的接地模块结构示意图；
图3为接地模块的结构分解示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示的轻质石墨降阻模块，具有接地连接线2，所述接地连接线2贯穿过有接地模块1，所述接地模块1的两侧从内向外逐层铺设有膨胀石墨层3和玻纤网格布4，所述接地模块的最外层设有对整个接地模块进行包裹的包裹层5，所述接地模块由模具压制成固定模块。
所述接地连接线为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆。
所述接地连接线的形状为扁的块状、长条状、圆柱状或者不规则的立方体形状。
所述包裹层为石墨降阻布、碳纤网格布、玻纤网格布或金属编织网。
所述接地模块尺寸为510mm*410mm*60mm。
该轻质石墨降阻模块的制备方法，其特征在于按下述步骤制备：
（1）、铺设：在长宽高尺寸为500mm*400mm*300mm模具盒的底部铺设一张包裹布，并将可膨胀石墨在高温下瞬间膨化制成蠕虫状石墨均匀的平铺在模具中，蠕虫铺设厚度在控制在60mm以内，之后在蠕虫表面再铺设一张玻纤网格布，依此叠加一共铺设4层蠕虫，6层玻纤网格布；
（2）、石墨编织带固定：在铺设石墨蠕虫和玻纤网格布的时候，在铺设第3张玻纤网格布的同时铺设一条长度650mm的接地连接线，该接地连接线为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆；
（3）、模具压制：将总厚度240mm的石墨蠕虫、玻纤网格布的层叠物通过压机自上而下加压，将产品的厚度从240mm压制60mm制得，尺寸为500mm(长)*400mm(宽)*70mm(高)密度约0.075g/cm3的复合体；
（4）、包覆：包裹布将步骤（3）制成的复合体紧密包裹，接口处用碳纤维紧密缝合；
（5）、再次压制：将步骤（4）制成的包覆复合体放入长宽高尺寸为510mm*410mm*70mm的模具中再次加压，最终制成长宽高尺寸为510mm*410mm*60mm的轻质石墨降阻模块。
优选的，将步骤（3）已经制备好的复合体根据需要增加蠕虫铺设的厚度或者增加玻纤网格布铺设的层数。
优选的，将步骤（5）制成轻质石墨降阻模块通过不同形状的模具制成需要的形状。
Claims (8)
1.一种轻质石墨降阻模块，其特征在于：具有接地连接线，所述接地连接线贯穿过有接地模块，所述接地模块的两侧从内向外逐层铺设有膨胀石墨层和玻纤网格布，所述接地模块的最外层设有对整个接地模块进行包裹的包裹层，所述接地模块由模具压制成固定模块。
2.如权利要求1所述的轻质石墨降阻模块，其特征在于：所述接地连接线为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆。
3.如权利要求2所述的轻质石墨降阻模块，其特征在于：所述接地连接线的形状为扁的块状、长条状、圆柱状或者不规则的立方体形状。
4.如权利要求1所述的轻质石墨降阻模块，其特征在于：所述包裹层为石墨降阻布、碳纤网格布、玻纤网格布或金属编织网。
5.如权利要求1所述的轻质石墨降阻模块，其特征在于：所述接地模块尺寸为510mm*410mm*60mm。
6.如权利要求1所述的轻质石墨降阻模块的制备方法，其特征在于按下述步骤制备：
（1）、铺设：在长宽高尺寸为500mm*400mm*300mm模具盒的底部铺设一张包裹布，并将可膨胀石墨在高温下瞬间膨化制成蠕虫状石墨均匀的平铺在模具中，蠕虫铺设厚度在控制在60mm以内，之后在蠕虫表面再铺设一张玻纤网格布，依此叠加一共铺设4层蠕虫，6层玻纤网格布；
（2）、石墨编织带固定：在铺设石墨蠕虫和玻纤网格布的时候，在铺设第3张玻纤网格布的同时铺设一条长度650mm的接地连接线，该接地连接线为石墨编织带或金属或者其他形态的石墨接地缆；
（3）、模具压制：将总厚度240mm的石墨蠕虫、玻纤网格布的层叠物通过压机自上而下加压，将产品的厚度从240mm压制60mm制得，尺寸为500mm(长)*400mm(宽)*70mm(高)密度约0.075g/cm3的复合体；
（4）、包覆：包裹布将步骤（3）制成的复合体紧密包裹，接口处用碳纤维紧密缝合；
（5）、再次压制：将步骤（4）制成的包覆复合体放入长宽高尺寸为510mm*410mm*70mm的模具中再次加压，最终制成长宽高尺寸为510mm*410mm*60mm的轻质石墨降阻模块。
7.如权利要求6所述的轻质石墨降阻模块的制备方法，其特征在于：将步骤（3）已经制备好的复合体根据需要增加蠕虫铺设的厚度或者增加玻纤网格布铺设的层数。
8.如权利要求6所述的轻质石墨降阻模块的制备方法，其特征在于：将步骤（5）制成轻质石墨降阻模块通过不同形状的模具制成需要的形状。
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