CN201594592U - 延伸式非金属离子接地极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种延伸式非金属离子接地极。该延伸式非金属离子接地极包括石墨连接器(4)，所述石墨连接器(4)由石墨制成的连接器本体及分别与连接器本体两端固定连接的螺纹连接件构成，所述螺纹连接件由石墨制成。本实用新型的延伸式非金属离子接地极无腐蚀、在复杂的地理环境下降阻效果明显、散流性能好、施工方便、对环境无污染、可维护、使用寿命长、价格相对较低的延伸式非金属离子接地极。

Description

延伸式非金属离子接地极

技术领域

本实用新型涉及一种适用于各种接地设施领域的接地装置，具体地说，涉及一种延伸式非金属离子接地极。

背景技术

随着科学技术的发展，各种电气设备对接地装置的要求也越来越高，不仅要求其具有良好的接地效果，而且还应具有良好的抗腐蚀性、稳定性和可维护性以及较少的投资。目前市场上的接地极主要有传统的接地模块、铜离子接地棒(极)、石墨碳离子接地极(模块)。众所周知，传统接地模块的结构是中间一根金属极芯(金属极芯一般是圆钢、扁钢或钢管)，外面包裹石墨粉、导电水泥、电解质、粘合剂等加水混合后通过机械压制成型。接地模块因其扩大了与大地的接触面积，能起到一定的降阻效果，但因压制后的接地模块表面坚硬，其电解质向外渗透过程非常缓慢，降低接地电阻的效果也非常有限；散流效果也不理想，在承受大电流冲击下，金属电极容易与非金属部分脱离，且受外界温度、湿度的变化影响极大；重量重，一般都为几十公斤，施工极为不方便；由于接地模块中间的金属电极贯穿模块本身，在埋入土壤后金属极芯容易腐蚀，严重时造成地网断裂影响人身及设备安全。石墨碳离子接地模块(电极)，其也是采用冷压工艺以石墨粉料为主强力压入装有电解离子材料的钢管，其一端采用钢管作为电极与水平地网引下线连接，如需加长其另一端采用铜管(棒)连接，比传统的接地模块在性能上有了大幅的提升，但在生产工艺、可维护性、在温湿度较大时产品易散架等问题上还是没有跳出传统接地模块的圈子。因此，市场上就出现了一种铜离子接地棒，它是以纯铜为主体，内部加入电解离子，通过排泄孔释放电解液，能通过内部的电解离子很好的调节周围土壤的电阻率，他既考虑了防腐、良好的降阻效果、可延伸性，同时也可根据需要添加电解离子，达到长期降阻的目的，实现了可维护性，确实是一种良好的接地材料，但价格昂贵，同时也牺牲了大量的重金属。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种施工方便、可维护、价格相对较低的延伸式非金属离子接地极。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：延伸式非金属离子接地极，包括石墨连接器，所述石墨连接器由石墨制成的连接器本体及分别与连接器本体两端固定连接的螺纹连接件构成，所述螺纹连接件由石墨制成。这里的固定连接可以是一体成型结构或通过固定件固定，或通过其他方式固定。

所述螺纹连接件的截面从螺纹连接件与端头本体连接的连接处向螺纹连接件的自由端方向逐渐减小。该结构使得螺纹连接件形成梯形压力内螺纹，该螺纹连接件与其匹配的连接口连接时，同时可以起到较好的密封的效果。

一种包括上述石墨连接器的延伸式非金属离子接地极，还包括电极管、电极延伸管，电极管、电极延伸管的一端具有与螺纹连接件匹配的连接口。上述的电极延伸管可以是一根或多根，当为多根时，每两根电极延伸管之间也通过连接器连接。

还包括石墨引出端头，所述石墨引出端头由石墨制成的引出端头本体、与引出端头本体一端固定连接的螺纹连接件及与引出端头本体另一端固定连接的金属电极构成，所述螺纹连接件由石墨制成，所述电极延伸管的另一端具有与螺纹连接件匹配的连接口。螺纹连接件的截面从螺纹连接件与引出端头本体连接的连接处向螺纹连接件的自由端方向逐渐减小，螺纹连接件与引出端头本体为一体结构。

所述电极管、电极延伸管、连接器均由石墨制成且均具有中空管状结构，电极管、电极延伸管、连接器的中空管状结构相互接通构成一中空的腔体，所述中空的腔体内灌装有具有离子渗透和保水吸湿功能的电解离子渗透化合物构成的灌装体。电极管、电极延伸管其内孔大小为外径的1/3，连接器两端有左右相反的分别用于连接电极管和电极延伸管或电极延伸管和电极延伸管相连接的梯形压力外螺纹。

所述电极管、电极延伸管上均设有用于安装的固定卡位。

所述电极延伸管底部开设有离子泄漏孔。

所述引出端头本体与金属电极连接的界面处设有用于加强连接牢固性的防腐粘合剂层。

所述金属电极表面具有镀锌层，镀锌层外还具有导电防腐层。

综上所述，本实用新型采用人造高纯度石墨烧制而成，作为延伸式非金属离子接地极的主体，充分利用了通过高温烧制成型的高纯度人造石墨的各种特性，具有以下优点：

(1)因石墨电极管为高温烧制，石墨粉的之间连接为分子式连接，其自身的电阻率极低≤10μΩ.m，导电性能接近金属，同时在雨淋、暴晒等恶劣条件下也不会发生解体、散架等情况。

(2)由于石墨电极为非金属物质，耐酸碱，电极管在埋入土壤后终身不会腐蚀。

(3)烧制成型的石墨电极管具有优异的耐高温性(石墨熔点温度为4000℃)，即使经过高温灼烧，热膨胀系数也很小，而且强度随温度提高而加强(在2000℃时，其强度提高一倍)，因此在承受大电流冲击后，阻值不会增大，无发脆、断裂甚至解体等缺陷。

(4)当接地工程需要将非金属离子接地体主体延长时，可通过烧制成型的石墨经过特殊工艺加工而成的电极连接器连接，因此可以根据工程需要随意组合，理论上可以无限延长，以满足各种接地工程的需要，而且连接器与主体具有同样良好的导电性能和防腐性能，摒除了采用金属作为电极主体加长易腐蚀的缺陷。

(5)电极管上端加工有用于安装定位的固定卡位，主要是用于电极加长到三根电极管以上埋设时卡位和固定，并且每根电极管质量轻，仅为6、7公斤，现场搬运、施工都极为方便。

(6)电极管采用高纯度石墨烧制而成，具有很强的吸水和较强的保水性能，同时内填充的电解离子，也能有效地从空气或土壤中吸收并且锁住水分，在土壤周围湿度以及电解离子浓度开始变化时可通过电极管的毛细孔及时地进行释放电解离子，从而使土壤的电阻率趋于稳定，电解离子能够深入到泥土及岩缝中，形成不断扩大的“根状导电网络”，大幅度的扩大接地体与大地的接触面积和散流面积，从而使接地电阻保持稳定，且接地电阻值会随时间推移而趋向更低，不受外界环境变化影响。

(7)在金属电极镀锌基础上还有一层导电防腐层，金属电极与石墨引出端头连接处(既金属与非金属交界处)涂抹防腐粘合剂，电极在埋入土壤后不会产生“电化学”腐蚀。

(8)随着时间推移，若发现接地电阻值回升或金属电极腐蚀，可旋开电极引出端添加电解离子和更换金属电极，真正实现可维护，从而极大的延长了使用寿命和减少后期建设费用。

附图说明

图1是本实用新型石墨连接器的结构示意图；

图2是本实用新型电极延伸管结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是本实用新型连接器的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是本实用新型电极管的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是本实用新型延伸式非金属离子接地极实施例2的结构示意图；

图9是本实用新型延伸式非金属离子接地极实施例3的结构示意图；

图10是本实用新型延伸式非金属离子接地极实施例4的结构示意图。

附图中各附图标记对应的零部件名称为：1、金属电极；2、石墨引出端头；3、电极延伸管；4、连接器；5、电极管；6、固定卡位；7、离子泄漏孔；8、防腐粘合剂层；9、镀锌层；10、导电防腐层；11、灌装体。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

参见图4、图5所示，本实施例的延伸式非金属离子接地极主要由石墨连接器4构成，所述石墨连接器4由石墨制成的连接器本体及分别与连接器本体两端固定连接的螺纹连接件构成，所述螺纹连接件由石墨制成，该螺纹连接件的截面从螺纹连接件与端头本体连接的连接处向螺纹连接件的自由端方向逐渐减小，形成梯形压力内螺纹结构。

实施例2：

参见图1至图8所示，图8为本实用新型所述延伸式非金属离子接地极第一种结构示意图，采用高温灼烧成型的石墨电极管5与石墨引出端头2组合，石墨电极管5与石墨引出端头2采用梯形螺纹进行连接，该组合方式主要适用于地理环境恶劣，土层较薄的地区进行水平埋设使用，特别适合用于电力系统送电线路杆塔接地。

实施例3：

参见图1至图7、图9所示，图9为本实用新型所述延伸式非金属离子接地极第二种结构示意图，采用石墨电极管5、石墨连接器4、石墨电极延伸管3与石墨引出端头2组合，石墨连接器4的两端分别有梯形压力外螺纹，可分别与石墨电极管5和石墨电极延伸管3连接，石墨电极延伸管3与石墨引出端头2进行连接。根据实际需要，可采用一根石墨电极管5和多根石墨电极延伸管3通过石墨连接器4进行连接使用，该组合方式主要是用于垂直深埋时使用，特别适用于现代变电站、移动基站等接地面积较小而接地电阻值又要求较高之地区使用。

实施例4：

参见图图1至图7、图10所示，图10为本实用新型所述延伸式非金属离子接地极第三种结构示意图，采用石墨电极延伸管3与两套石墨引出端头2组合，石墨电极延伸管3的两端都有螺纹，分别与石墨引出端头2进行连接，该组合方式主要是用于水平埋设时使用，特别适用于腐蚀性较高之地区使用。

上述实施例中，延伸式非金属离子接地极它包括有石墨引出端头2、石墨电极延伸管3、石墨电极连接器4、石墨电极管5构成，在金属电极1与石墨引出端头2采用螺纹与防腐粘合剂连接，而金属电极自身也做了导电防腐处理，具有导电性能和防腐特性，能极大的延长接地极的使用寿命；石墨电极延伸管3与石墨电极管5通过石墨电极连接器4相互连接，该电极采用高温灼烧的电极石墨制成，具有非常低的自身电阻率、非常好的导电性、热膨胀系数低的明显特点，而且因为是非金属物质，永远不会发生锈蚀，石墨电极内部为电解离子化合物，该物质具有非常好的渗透性和吸水性，能有效地由空气或土壤中吸收并且锁住水分，然后在周围土壤湿度以及电解离子浓度开始变化时及时地进行释放，从而使土壤的上述性质趋于稳定，电解离子能够深入到泥土及岩缝中，形成不断扩大的“根状网络”，大幅度的扩大接地体与大地的接触面积和散流面积，从而使接地电阻保持稳定，且会随时间推移而趋向更低，不受环境变化影响。

如上所述，便可较好的实现本实用新型。

Claims (9)

1.延伸式非金属离子接地极，其特征在于，包括石墨连接器(4)，所述石墨连接器(4)由石墨制成的连接器本体及分别与连接器本体两端固定连接的螺纹连接件构成，所述螺纹连接件由石墨制成。

2.根据权利要求1所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，所述螺纹连接件的截面从螺纹连接件与端头本体连接的连接处向螺纹连接件的自由端方向逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，还包括电极管(5)、电极延伸管(3)，电极管(5)、电极延伸管(3)的一端具有与螺纹连接件匹配的连接口。

4.根据权利要求3所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，还包括石墨引出端头，所述石墨引出端头由石墨制成的引出端头本体、与引出端头本体一端固定连接的螺纹连接件及与引出端头本体另一端固定连接的金属电极(1)构成，所述螺纹连接件由石墨制成，所述电极延伸管(3)的另一端具有与螺纹连接件匹配的连接口。

5.根据权利要求3所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，所述电极管(5)、电极延伸管(3)、连接器(4)均由石墨制成且均具有中空管状结构，电极管(5)、电极延伸管(3)、连接器(4)的中空管状结构相互接通构成一中空的腔体，所述中空的腔体内灌装有具有离子渗透和保水吸湿功能的电解离子渗透化合物构成的灌装体。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，所述电极管(5)、电极延伸管(3)上均设有用于安装的固定卡位(6)。

7.根据权利要求3至5任意一项所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，所述电极延伸管(3)底部开设有离子泄漏孔(7)。

8.根据权利要求4所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，所述引出端头本体与金属电极(1)连接的界面处设有用于加强连接牢固性的防腐粘合剂层。

9.根据权利要求4所述的延伸式非金属离子接地极，其特征在于，所述金属电极(1)表面具有镀锌层(9)，镀锌层(9)外还具有导电防腐层(10)。

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