CN109659716A - 一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防雷接地技术领域，具体涉及一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，包括内芯，所述内芯外包覆有导电编织层，所述导电编织层外套有防冲刷筒体，所述防冲刷筒体由两个半筒对接拼合而成，所述防冲刷筒体内具有容纳腔，所述防冲刷筒体两端分别连接有第一压紧筒和第二压紧筒。该柔性石墨线压接装置在内芯外层设置导电编织层和防冲刷筒体组成的双层防护结构，在保证柔性石墨线压接装置良好的电流泄放、减小接地网的电阻的同时，避免流体冲刷内芯，保证接地系统运行的安全。
Description
技术领域
本发明涉及防雷接地技术领域，具体涉及一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置。
背景技术
防雷接地的一般包括以下组成部分：(1)雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆(接闪器)，如避雷针、避雷带(网)、架空地线及避雷器等；(2)接地线(引下线)：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体；它的作用是把雷电接受装置上的雷电电流传递到接地装置上，接地线一般采用圆钢或扁钢组成；(3)接地体：包括接地装置和装置周围的土壤或混凝土，作用是把雷击电流有效地泄入大地，现在常用的接地装置有水平接地极、垂直接地极、延长接地极和基础接地极。
其中，接地线可以分为防雷引下线和接地引下线，防雷引下线是指位于高处的防雷接闪装置或建筑物上的其他金属物体到防雷接地体之间的连接线；与接地体之间的距离相对较长。接地引下线是指在接地体上焊接出来的一段很短的部分，用于和防雷引下线相连接的一段。通常可以这样理解：断接卡以上的部分叫做防雷引下线，断接卡以下的部分叫做接地引下线。
软体石墨接地极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极直径增加数倍，与土壤接触面积增大，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。另外软体石墨接地模块安装在软体石墨接地极上以多通道分散布置，在多雷地区，软体石墨接地模块有很好的降低大电流冲击的作用。特别是在交通不便、无电、土壤电阻率高的山区，采用软体石墨接地极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。
现有的柔性石墨接地体主要为根据石墨的自粘性，将石墨膨胀后，压制成纸，分切后搓成石墨线，然后编织成柔性石墨接地体，如果应用在有江河湖海的环境中，则会长期受到流体冲刷，接地体内的石墨会被慢慢冲刷掉，从而失去导电性能，接地效果大大降低。为此，设计一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，对提高接地系统的稳定性具有重要意义。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，具有防流体冲刷的功能，提高接地装置的使用寿命。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，包括内芯，所述内芯外包覆有导电编织层，所述导电编织层外套有防冲刷筒体，所述防冲刷筒体由两个半筒对接拼合而成，所述防冲刷筒体内具有容纳腔，所述防冲刷筒体两端分别连接有第一压紧筒和第二压紧筒。
作为上述技术方案的改进，所述第一压紧筒和第二压紧筒上靠近容纳腔的一侧设置有吸水树脂支架，所述吸水树脂支架内容纳有吸水树脂单元，所述第一压紧筒和第二压紧筒表面开设有指向吸水树脂单元的渗水孔，所述吸水树脂单元吸水后膨胀并压紧到导电编织层表面。
作为上述技术方案的改进，所述吸水树脂支架为多个规则的巢孔结构组合而成。
作为上述技术方案的改进，所述第一压紧筒和第二压紧筒内开设有容纳吸水树脂支架的容纳槽。
作为上述技术方案的改进，所述防冲刷筒体上背离容纳腔的一侧套合有波纹密封套。
作为上述技术方案的改进，所述半筒两端向外延伸形成螺纹连接端，所述第一压紧筒和第二压紧筒螺纹连接到两个半筒的螺纹连接端上。
作为上述技术方案的改进，所述导电编织层为碳纤维编织而成的直纹编织层或斜纹编织层。
作为上述技术方案的改进，所述内芯采用柔性石墨线和骨架纤维混合而成，所述骨架纤维为棉线、玻璃纤维、碳纤维和金属丝中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，所述柔性石墨线表面涂覆有导电胶。
作为上述技术方案的改进，所述半筒、第一压紧筒和第二压紧筒采用金属、导电橡胶或导电塑料制成。
上述柔性石墨线压接装置在内芯外层设置导电编织层和防冲刷筒体组成的双层防护结构，在保证柔性石墨线压接装置良好的电流泄放、减小接地网的电阻的同时，避免流体冲刷内芯，保证接地装置在江河湖海环境中的正常使用，保证接地系统运行的安全。
附图说明
图1为本发明实施例中一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置的内部结构示意图；
图3为本发明实施例中斜纹编织层与内芯组合后的结构示意图。
图中：10-导电编织层，10a-直纹编织层，10b-斜纹编织层，11-内芯，20-半筒，21-螺纹连接端，22-波纹密封套，24-容纳腔，30-第一压紧筒，32-渗水孔，33-容纳槽，40-第二压紧筒，50-吸水树脂支架，51-吸水树脂单元。
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“内”、“外”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在下述实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2所示，本发明实施例提供了一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，包括内芯11，所述内芯11外包覆有导电编织层10，所述导电编织层10外套有防冲刷筒体，所述防冲刷筒体由两个半筒20对接拼合而成，所述防冲刷筒体内具有容纳腔24，所述防冲刷筒体两端分别连接有第一压紧筒30和第二压紧筒40。
第一压紧筒30和第二压紧筒40上靠近容纳腔24的一侧设置有吸水树脂支架50，吸水树脂支架50内容纳有吸水树脂单元51，第一压紧筒30和第二压紧筒40表面开设有指向吸水树脂单元51的渗水孔32，吸水树脂单元51吸水后膨胀并压紧到导电编织层10表面。
内芯11采用柔性石墨线和骨架纤维混合而成，所述骨架纤维为棉线、玻璃纤维、碳纤维和金属丝中的一种或多种，为了提高柔性石墨线和骨架纤维之间连接的可靠性，可以在柔性石墨线表面涂覆导电胶，导电胶主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。树脂基体主要包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚氯酯等。导电胶中的树脂基体和导电粒子结合后，通过树脂基体的粘接作用把导电粒子结合在一起，在待处理的柔性石墨线之间形成导电通路。涂覆有导电胶的柔性石墨线在接头处连接时，需要先将柔性石墨线表面的导电胶刮除，以提高接头处柔性石墨线连接的电流传输速度。
如图3所示，导电编织层10为碳纤维编织而成，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，具有良好的导电导热性能。导电编织层10可以采用直纹编织层10a或斜纹编织层10b的结构。导电编织层10的作用有三个：
第一，能够对内芯11进行捆扎，避免导电编织层10处于松散状态；
第二，导电编织层10具有良好的导电能力，能够利用大表面积的导电编织层10进行电流泄放，减小接地网的电阻；
第三，导电编织层10表面的直纹编织层10a或斜纹编织层10b能够增加与外侧的防冲刷筒体、第一压紧筒30和第二压紧筒40之间的接触摩擦力，提高两者之间连接的牢固性，特别是在吸水树脂单元51吸水膨胀后，采用直纹编织层10a或斜纹编织层10b的导电编织层10与吸水树脂单元51之间能够提高接触的紧密程度，避免导电编织层10以及内芯11在流体冲刷过程中发生相对移动。
所述防冲刷筒体由两个半筒20对接拼合而成，两个半筒20相当于一个完整的防冲刷筒体从轴线方向剖开后的两部分筒体，采用两个半筒20对接拼合的设计，在两根内芯11内部的柔性石墨线在对接后，将两个半筒20分别柔性石墨线的接头处两侧拼合成一个完整的防冲刷筒体，然后将第一压紧筒30和第二压紧筒40固定到两个半筒20的端部，利用第一压紧筒30和第二压紧筒40与两个半筒20之间的固定，进而对两个半筒20内的柔性石墨线进行约束固定。
第一压紧筒30和第二压紧筒40上靠近容纳腔24的一侧设置有吸水树脂支架50，吸水树脂支架50内容纳有吸水树脂单元51，第一压紧筒30和第二压紧筒40表面开设有指向吸水树脂单元51的渗水孔32，吸水树脂单元51吸水后膨胀可以压紧到导电编织层10表面。吸水树脂单元51主要成分为吸水树脂，吸水树脂是一种新型功能高分子材料，它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良。在本方案的柔性石墨线压接装置用于江河湖海这些容易受到流体冲刷的环境中时，当吸水树脂单元51吸水膨胀后，能够提高第一压紧筒30和第二压紧筒40对导电编织层10和内芯11压紧力，保证柔性石墨线压接装置在流体冲刷过程中整体结构的可靠性。
渗水孔32贯穿第一压紧筒30和第二压紧筒40，渗水孔32的孔径很小，图2为了说明结构对渗水孔32的结构进行放大，实际生产中可以采用多孔材质制成第一压紧筒30和第二压紧筒40，这样就不需要单独开设渗水孔32。
环境中的水可以直接通过渗水孔32进入到吸水树脂单元51的位置。吸水树脂单元51通过吸水树脂支架50进行固定，吸水树脂支架50为规则的蜂巢形状的正六面体的巢孔结构组合而成，吸水树脂单元51设置于巢孔内。这种结构的吸水树脂支架50在吸水树脂单元51吸水膨胀后能够均匀受力，提高吸水树脂支架50的牢固性。
上述方案中，第一压紧筒30和第二压紧筒40内开设有容纳吸水树脂支架50的容纳槽33，在安装过程中，先将固定有吸水树脂单元51的吸水树脂支架50设置到第一压紧筒30和第二压紧筒40的容纳槽33内，然后将第一压紧筒30和第二压紧筒40安装固定到两个半筒20对接而成的防冲刷筒体上，第一压紧筒30、第二压紧筒40这两个压紧筒与防冲刷筒体之间可以采用扣接、卡接、螺纹连接等可拆卸连接方式。具体的，防冲刷筒体可以采用以下结构：单个的半筒20两端向外延伸形成螺纹连接端21，第一压紧筒30和第二压紧筒40螺纹连接到两个半筒20的螺纹连接端21上。
进一步的，防冲刷筒体上背离容纳腔24的一侧设置有波纹密封套22，波纹密封套22的作用有两个：第一，可以提高柔性石墨线压接装置与土壤之间的接触摩擦力，提高柔性石墨线压接装置的在流体冲刷时的固定效果；第二，由于两个半筒20对接拼合而成的防冲刷筒体具有接缝，为了避免水分从接缝处进入到容纳腔24的位置，可以在第一压紧筒30和第二压紧筒40对接安装后，再在两个半筒20对接拼合而成的防冲刷筒体外侧套合一个波纹密封套22，波纹密封套22可以采用导电橡胶制成，通过波纹密封套22遮挡半筒20之间的接缝，并且导电橡胶的材质也可以及时将内层柔性石墨线的电流及时传递到土壤中。
防冲刷筒体、第一压紧筒30和第二压紧筒40采用金属、导电橡胶或导电塑料制成，整体的导电性好，能够及时将导电编织层10的电流传递到土壤中，降低接地网电阻。
上述方案中包含有柔性石墨线的内芯11分别通过导电编织层10和两个半筒20对接拼合成的防冲刷筒体(和组装在防冲刷筒体上的第一压紧筒30和第二压紧筒40)进行双层防护，在流体冲刷过程中能有效阻断流体直接冲刷到内芯11里面的柔性石墨线，保证接地装置使用过程中维持良好的导电性能。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明实施例的基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，包括内芯(11)，所述内芯(11)外包覆有导电编织层(10)，所述导电编织层(10)外套有防冲刷筒体，所述防冲刷筒体由两个半筒(20)对接拼合而成，所述防冲刷筒体内具有容纳腔(24)，所述防冲刷筒体两端分别连接有第一压紧筒(30)和第二压紧筒(40)。
2.如权利要求1所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述第一压紧筒(30)和第二压紧筒(40)上靠近容纳腔(24)的一侧设置有吸水树脂支架(50)，所述吸水树脂支架(50)内容纳有吸水树脂单元(51)，所述第一压紧筒(30)和第二压紧筒(40)表面开设有指向吸水树脂单元(51)的渗水孔(32)，所述吸水树脂单元(51)吸水后膨胀并压紧到导电编织层(10)表面。
3.如权利要求2所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述吸水树脂支架(50)为多个规则的巢孔结构组合而成。
4.如权利要求2所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述第一压紧筒(30)和第二压紧筒(40)内开设有容纳吸水树脂支架(50)的容纳槽(33)。
5.如权利要求1所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述防冲刷筒体上背离容纳腔(24)的一侧套合有波纹密封套(22)。
6.如权利要求1所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述半筒(20)两端向外延伸形成螺纹连接端(21)，所述第一压紧筒(30)和第二压紧筒(40)螺纹连接到两个半筒(20)的螺纹连接端(21)上。
7.如权利要求1所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述导电编织层(10)为碳纤维编织而成的直纹编织层(10a)或斜纹编织层(10b)。
8.如权利要求1所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述内芯(11)采用柔性石墨线和骨架纤维混合而成，所述骨架纤维为棉线、玻璃纤维、碳纤维和金属丝中的一种或多种。
9.如权利要求8所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述柔性石墨线表面涂覆有导电胶。
10.如权利要求1所述的一种防止流体冲刷的柔性石墨线压接装置，其特征在于，所述半筒(20)、第一压紧筒(30)和第二压紧筒(40)采用金属、导电橡胶或导电塑料制成。
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