CN113067206A - 高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块及制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块及其制作工艺,柔性石墨接地模块包括位于底层的第一石墨基柔性降阻布、位于中层的第二石墨基柔性降阻布和位于上层的导电膏,所述第一石墨基柔性降阻布的A面与第二石墨基柔性降阻布的B面相互缝合连接,第二石墨基柔性降阻布的A面上放铺设导电膏,且底层的第一石墨基柔性降阻布的A面一端还缝合连接有石墨基柔性接地带,石墨基柔性接地带的一端设置在柔性石墨接地模块内部,另一端伸出柔性石墨接地模块。本发明的提供的柔性石墨接地模块具有高厚度、高密度、大散流面积的特点,有效解决了现有技术中的柔性接地模块的降阻效率低、散流效果差、达不到降阻接地电阻目的的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及防雷接地装置技术领域,具体涉及一种高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块及制作工艺。
背景技术
接地装置在输配电线路中主要作用是在发生接地故障以及雷击故障时为故障电流提供泄放路径。接地装置长期稳定、有效地运行直接影响着配电系统的安全。在电力系统的发展过程中,电力系统的接地系统至关重要,输电线路接地网接地电阻合格是电力系统安全运行的基础,也是衡量接地系统有效性和安全性以及鉴定接地系统是否符合设计要求的重要参数。石墨接地模块就是通常所说的接地模块也有人叫做接地降阻模块、石墨接地极,石墨接地模块是在防雷接地中经常用到的降阻装置,然而现有的柔性接地模块密度小、厚度低、散流面积小,导致降阻效果差,尤其在高土壤电阻率地区降阻效率达不到预期目的,大大影响了接地值。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题及不足,提供一种高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块及制作工艺。
本发明为解决上述技术问题的不足,所采用的技术方案是:高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块,包括位于底层的第一石墨基柔性降阻布、位于中层的第二石墨基柔性降阻布和位于上层的导电膏,所述第一石墨基柔性降阻布的A面与第二石墨基柔性降阻布的B面相互缝合连接,第二石墨基柔性降阻布的A面上放铺设导电膏,且底层的第一石墨基柔性降阻布的A面一端还缝合连接有石墨基柔性接地带,石墨基柔性接地带的一端设置在柔性石墨接地模块内部,另一端伸出柔性石墨接地模块。
作为本发明一种高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的进一步优化,所述的导电膏具有波浪状的上表面。
作为本发明一种高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的进一步优化,所述的柔性石墨接地模块上设有火花刺。
所述高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,包括以下步骤:
S1、先取石墨基柔性接地带、第一石墨基柔性降阻布,然后将石墨基柔性接地带一端的A面与第一石墨基柔性降阻布A面的一端两两缝合,缝合完成后再在缝合处喷涂导电胶,完成底层制作;
S2、取一块与底层同等大小的石墨基柔性降阻布作为第二石墨基柔性降阻布,并将其B面与底层的第一石墨基柔性降阻布A面两两缝合,即完成中层的制作;
S3、制备导电膏:先将可膨胀石墨膨化成膨胀石墨蠕虫,然后将膨胀石墨蠕虫碾压成石墨膜,接着先在石墨膜表面附着导电纤维和固体胶,烘干,再铺设一层膨胀石墨蠕虫,碾压得到石墨复合膜;最后将石墨复合膜切条、粉碎,并与耐腐蚀钢纤维和硅酸盐水泥混合,即完成导电膏的制备;
S4、将制作完成的底层与中层依次放在模具内,导电膏均匀涂敷在第二石墨基柔性降阻布的A面上,即完成上层的制作,得到柔性石墨接地模块成品;
S5、将上述得到的柔性石墨接地模块成品与模具一起放在烘干设备上烘干直至上层导电膏固化成型,即完成柔性石墨接地模块的制作。
作为本发明高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺的进一步优化,S2所述缝合的路线包括底层的石墨基柔性降阻布与中层的石墨基柔性降阻布的边沿,以及若干条沿石墨基柔性降阻布长度方向间隔设置的线段。
作为本发明高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺的进一步优化,S4所述的导电膏涂敷的厚度为40~50mm。
作为本发明高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺的进一步优化,S3制备导电膏的方法包括以下步骤:
a、选用炭含量≧99%的可膨胀石墨,并设定膨化炉温度为950℃,在膨化炉内高温膨化10s得到膨胀石墨蠕虫,然后将膨胀石墨蠕虫送入预压装置,碾压成厚度为0.3~0.5mm、密度为0.2~0.3g/cm3的石墨膜;
b、选用间距为0.2mm的导电纤维,掺和含渗透剂的固体胶附在石墨膜表面上;
c、将步骤b得到的石墨膜烘干;
d、在烘干后的石墨膜表面摊铺一层厚度为3mm的膨胀石墨蠕虫,通过碾压辊使其复合在一起,复合后生成厚度为0.3mm的石墨复合膜;
e、将石墨复合膜切条,并收卷,得到石墨复合条;
f、将石墨复合条经过机械粉碎机粉碎成目数为14~20目的颗粒状物料,备用;
g、按照颗粒状物料:长度为0.1mm的耐腐蚀钢纤维:硅酸盐水泥=8:1:2的比例混合,并加入耐高温胶充分搅拌混合,即制备得到导电膏。
作为本发明高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺的进一步优化,步骤b所述的导电纤维包括碳纤维、银纤维中的任意一种。
本发明具有以下有益效果:
一、本发明的提供的柔性石墨接地模块具有高厚度、高密度、大散流面积的特点,有效解决了现有技术中的柔性接地模块的降阻效率低、散流效果差、达不到降阻接地电阻目的的技术问题。
二、本发明制备的接地模块表面为波浪状的高低起伏结构,与平整表面接地模块相比增大了表面积,扩大了与土壤的接触面积,使得与土壤的接触更加牢固。
三、本发明中的石墨基柔性降阻布为大面积连续结构,可制备成800*1500mm的大面积结构,市面上的接地模块受设备的限制仅为300*700mm,本发明的产品的面积是其6倍,有效的提高了散流面积。
四、本发明的柔性石墨接地模块的制作工艺中,石墨基柔性降阻布与石墨基柔性降阻布、石墨基柔性降阻布与石墨基柔性接地带之间均通过针缝连接在一起,而非碾压或者胶粘,可有效避免因长期埋设导致石墨基柔性降阻布与石墨基柔性降阻布、石墨基柔性降阻布与石墨基柔性接地带之间分离,有效延长了柔性石墨接地模块的使用寿命。
附图说明
图1为本发明柔性石墨接地模块(导电膏上表面为平面)的结构示意图;
图2为本发明柔性石墨接地模块(导电膏上表面为波浪状)的结构示意图;
图3为本发明中石墨基柔性降阻布与石墨基柔性接地带的缝合示意图;
附图标记:1、第一石墨基柔性降阻布,2、第二石墨基柔性降阻布,3、石墨基柔性接地带,4、导电膏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1,高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块,包括位于底层的第一石墨基柔性降阻布1、位于中层的第二石墨基柔性降阻布2和位于上层的导电膏4,所述第一石墨基柔性降阻布1的A面与第二石墨基柔性降阻布2的B面相互缝合连接,第二石墨基柔性降阻布2的A面上放铺设导电膏4,且底层的第一石墨基柔性降阻布1的A面一端还缝合连接有石墨基柔性接地带3,石墨基柔性接地带3的一端设置在柔性石墨接地模块内部,另一端伸出柔性石墨接地模块。所述的柔性石墨接地模块上设有火花刺。
较优的,所述的导电膏4具有波浪状的上表面,如图2所示,由于导电膏无定形特性,制备的接地模块表面为波浪状的高低起伏结构,与平整表面接地模块相比增大了表面积,扩大了与土壤的接触面积,使得与土壤的接触更加牢固。
高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,包括以下步骤:
S1、先取石墨基柔性接地带、第一石墨基柔性降阻布,然后将石墨基柔性接地带一端的A面与第一石墨基柔性降阻布A面的一端两两缝合,缝合完成后再在缝合处喷涂导电胶,完成底层制作;
S2、取一块与底层同等大小的石墨基柔性降阻布作为第二石墨基柔性降阻布,并将其B面与底层的第一石墨基柔性降阻布A面两两缝合,即完成中层的制作;
S3、制备导电膏:先将可膨胀石墨膨化成膨胀石墨蠕虫,然后将膨胀石墨蠕虫碾压成石墨膜,接着先在石墨膜表面附着导电纤维和固体胶,烘干,再铺设一层膨胀石墨蠕虫,碾压得到石墨复合膜;最后将石墨复合膜切条、粉碎,并与耐腐蚀钢纤维和硅酸盐水泥混合,即完成导电膏的制备;
S4、将制作完成的底层与中层依次放在模具内,导电膏均匀涂敷在第二石墨基柔性降阻布的A面上,即完成上层的制作,得到柔性石墨接地模块成品;
S5、将上述得到的柔性石墨接地模块成品与模具一起放在烘干设备上烘干直至上层导电膏固化成型,即完成柔性石墨接地模块的制作。
本发明柔性石墨接地模块的制作工艺中,S2所述缝合的路线包括底层的石墨基柔性降阻布与中层的石墨基柔性降阻布的边沿,以及若干条沿石墨基柔性降阻布长度方向间隔设置的线段,如图3。
作为一种较优的实施方式,S4所述的导电膏涂敷的厚度为40~50mm。
本发明柔性石墨接地模块的制作工艺中,S3制备导电膏的具体方法包括以下步骤:
a、选用炭含量≧99%的可膨胀石墨,并设定膨化炉温度为950℃,在膨化炉内高温膨化10s得到膨胀石墨蠕虫,然后将膨胀石墨蠕虫送入预压装置,碾压成厚度为0.3~0.5mm、密度为0.2~0.3g/cm3的石墨膜;
b、选用间距为0.2mm的导电纤维,掺和含渗透剂的固体胶附在石墨膜表面上;
c、将步骤b得到的石墨膜烘干;
d、在烘干后的石墨膜表面摊铺一层厚度为3mm的膨胀石墨蠕虫,通过碾压辊使其复合在一起,复合后生成厚度为0.3mm的石墨复合膜;
e、将石墨复合膜切条,并收卷,得到石墨复合条;
f、将石墨复合条经过机械粉碎机粉碎成目数为14~20目的颗粒状物料,备用;
g、按照颗粒状物料:长度为0.1mm的耐腐蚀钢纤维:硅酸盐水泥=8:1:2的比例混合,并加入耐高温胶充分搅拌混合,即制备得到导电膏。
其中,步骤b所述的导电纤维包括碳纤维、银纤维中的任意一种。
较优的,所述柔性石墨接地模块为矩形,其尺寸规格为1500mm*800mm*50mm。本发明所述的石墨基柔性降阻布采用的是按照发明专利CN201811190534X生产的石墨基柔性降阻布。本发明的降阻布为大面积连续结构,可制备成800*1500mm的大面积结构,市面上的接地模块受设备的限制仅为300*700mm,本发明的产品的面积是其6倍,有效的提高了散流面积。所述石墨基柔性接地带设置在柔性石墨接地模块内部的长度为200mm,设置在柔性石墨接地模块外侧的长度为1000mm。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块,其特征在于:包括位于底层的第一石墨基柔性降阻布(1)、位于中层的第二石墨基柔性降阻布(2)和位于上层的导电膏(4),所述第一石墨基柔性降阻布(1)的A面与第二石墨基柔性降阻布(2)的B面相互缝合连接,第二石墨基柔性降阻布(2)的A面上放铺设导电膏(4),且底层的第一石墨基柔性降阻布(1)的A面一端还缝合连接有石墨基柔性接地带(3),石墨基柔性接地带(3)的一端设置在柔性石墨接地模块内部,另一端伸出柔性石墨接地模块。
2.如权利要求1所述的高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块,其特征在于:所述的导电膏(4)具有波浪状的上表面。
3.如权利要求1所述的高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块,其特征在于:所述的柔性石墨接地模块上设有火花刺。
4.高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S1、先取石墨基柔性接地带、第一石墨基柔性降阻布,然后将石墨基柔性接地带一端的A面与第一石墨基柔性降阻布A面的一端两两缝合,缝合完成后再在缝合处喷涂导电胶,完成底层制作;
S2、取一块与底层同等大小的石墨基柔性降阻布作为第二石墨基柔性降阻布,并将其B面与底层的第一石墨基柔性降阻布A面两两缝合,即完成中层的制作;
S3、制备导电膏:先将可膨胀石墨膨化成膨胀石墨蠕虫,然后将膨胀石墨蠕虫碾压成石墨膜,接着先在石墨膜表面附着导电纤维和固体胶,烘干,再铺设一层膨胀石墨蠕虫,碾压得到石墨复合膜;最后将石墨复合膜切条、粉碎,并与耐腐蚀钢纤维和硅酸盐水泥混合,即完成导电膏的制备;
S4、将制作完成的底层与中层依次放在模具内,导电膏均匀涂敷在第二石墨基柔性降阻布的A面上,即完成上层的制作,得到柔性石墨接地模块成品;
S5、将上述得到的柔性石墨接地模块成品与模具一起放在烘干设备上烘干直至上层导电膏固化成型,即完成柔性石墨接地模块的制作。
5.如权利要求4所述高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,其特征在于:S2所述缝合的路线包括底层的石墨基柔性降阻布与中层的石墨基柔性降阻布的边沿,以及若干条沿石墨基柔性降阻布长度方向间隔设置的线段。
6.如权利要求4所述高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,其特征在于:S4所述的导电膏涂敷的厚度为40~50mm。
7.如权利要求4所述高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,其特征在于:S3制备导电膏的方法包括以下步骤:
a、选用炭含量≧99%的可膨胀石墨,并设定膨化炉温度为950℃,在膨化炉内高温膨化10s得到膨胀石墨蠕虫,然后将膨胀石墨蠕虫送入预压装置,碾压成厚度为0.3~0.5mm、密度为0.2~0.3g/cm3的石墨膜;
b、选用间距为0.2mm的导电纤维,掺和含渗透剂的固体胶附在石墨膜表面上;
c、将步骤b得到的石墨膜烘干;
d、在烘干后的石墨膜表面摊铺一层厚度为3mm的膨胀石墨蠕虫,通过碾压辊使其复合在一起,复合后生成厚度为0.3mm的石墨复合膜;
e、将石墨复合膜切条,并收卷,得到石墨复合条;
f、将石墨复合条经过机械粉碎机粉碎成目数为14~20目的颗粒状物料,备用;
g、按照颗粒状物料:长度为0.1mm的耐腐蚀钢纤维:硅酸盐水泥=8:1:2的比例混合,并加入耐高温胶充分搅拌混合,即制备得到导电膏。
8.如权利要求7所述高厚度高密度大散流面积的柔性石墨接地模块的制作工艺,其特征在于:步骤b所述的导电纤维包括碳纤维、银纤维中的任意一种。
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