[发明专利]一种石墨接地极

说明书

技术领域

本发明属于冶金材料技术领域，具体涉及一种石墨接地极。

背景技术

 接地装置是发电厂、变电站、通信站、输电线路铁塔、气象站、水文站、生态监测站中确保工作接地、防雷接地、保护接地的必备设施。目前防雷接地极种类繁多，包括金属类、非金属石墨类、混合类等。这些产品都不同程度存在弊端，使用金属制品不耐腐蚀、易生锈，导致接地电阻不稳定、升高，也易反击发生雷电事故，使用寿命短，检修维护困难，更新改造工程频繁、费用大、浪费材料和土地，综合成本高；另外，用于防雷接地体的圆钢、扁钢等金属防腐的方法为镀锌防腐和镀铜防腐等，而镀锌和镀铜防腐产生的废水等都会造成严重的污染；导电橡胶类制品导电性能差、不耐高温、使用寿命短。

石墨接地极不含腐蚀性离子，主要依靠电子导电原理，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就行，因此，电子导电机理的软体石墨接地极能很好的适用于干旱少雨的山区。相对于传统接地体，软体石墨接地极与土壤的接触性能有较多的提高。 

发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种石墨接地极，以克服目前现有生产技术和产品存在的弊端，进一步降低生产成本，提高产品使用寿命，检修维护容易，使产品能够适应更加恶劣复杂的工况。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种石墨接地极，以重量份计，接地极是由膨胀石墨1000份、玻璃纤维140～170份及提高接地极抗拉强度和导电性能的物质20～60份编织而成；

 所述膨胀石墨通过以下步骤制备而成：

a. 备料：以重量份计，粒度为80目的石墨100份、150～300份98wt%的浓硫酸、15～30份35wt%的双氧水；

b. 按配比将石墨置于98wt%的浓硫酸中搅拌浸泡0.5～2 h进行酸洗，水洗至pH值为中性后，脱水使水分小于30wt％；

c. 将步骤b得到的产物在800～1000℃范围膨化，使其膨胀自身体积150～250倍得到本申请的膨胀石墨。

石墨接地极的制备步骤如下：

（1）按上述配比将膨胀石墨碾成石墨线，若干相同的排列在一起的石墨线形成石墨线束；

（2）按上述配比取玻璃纤维及提高接地极抗拉强度和导电性能的物质，将这两种物质均匀地分布在石墨线束中；

（3）将步骤（2）得到的混合物复合成单股线；若干相同的排列在一起的单股线复合成本申请的石墨接地极。

所述玻璃纤维的直径为1～5μm。

所述提高接地极抗拉强度和导电性能的物质为304不锈钢丝或铜丝。

所述石墨线的线径为1～3mm。

接地极的外形可加工成绳子状、圆柱状等形状和任意长度。

所述304不锈钢丝或铜丝线径为0.2～2mm。

本发明具有积极的有益效果：

1、本发明接地试件尺寸Φ20X1000mm，试件抗拉强度大于1300Mpa，电阻率0.0004Ω.m，冲击电流1000A，电阻变化率2.6 %，工频电流10A，工频接地电阻1.02Ω，年腐蚀率0.05%。

2、本发明是由非金属导电材料制成，材料性能稳定，自身电阻率低，耐高、低温，耐酸、碱腐蚀，在土壤中不降解，使用寿命长达30年以上。

3、本发明产品无毒、无污染、安全环保，适应各种环境，产品轻便，施工简单，不用焊接，减少施工量，节约施工成本，能满足客户不同需要。

具体实施方式

通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1：一种石墨接地极，以重量份计，接地极是由膨胀石墨1000份、直径1μm玻璃纤维150份及线径为0.5mm 304不锈钢丝50份编织而成；

 所述膨胀石墨通过以下步骤制备而成：

a. 备料：以重量份计，粒度为80目的石墨100份、180份98wt%的浓硫酸、20份35wt%的双氧水；

b. 按配比将石墨置于98wt%的浓硫酸中搅拌浸泡2 h进行酸洗，水洗至pH值为中性后，脱水使水分小于30wt％；

c. 将步骤b得到的产物在900℃下膨化，使其膨胀自身体积220倍得到本申请的膨胀石墨。

石墨接地极的制备步骤如下：

（1）按上述配比将膨胀石墨碾成直径为2mm石墨线，相同的排列在一起的石墨线形成石墨线束；