多功能接地装置及其制备方法与流程

本发明涉及一种多功能接地装置及其制备方法，属于电力设备领域。

背景技术：

接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称。具有使电气设备、电力系统的工作电流接地，大型装置、设备、建筑物、桥梁等的雷电电流接地，操作室、工控室、计算机房等的静电电流接地等功能。

接地装置在土壤中会产生化学腐蚀和电化学腐蚀，特别是在土质松软，含水量高的土壤中，极易造成接地极锈蚀，增大接地装置的接地电阻，导致接地网局部断裂，由于接地网的失效，致使出现雷击或其他原因时工作电流不能安全泄地而造成的事故近些年来频频发生，直接经济损失巨大，而长时间大面积的停电、大企业的停工停产、更换新的接地网等间接经济损失更是无法估量。

目前采用的防腐措施通常有以下几类：采取优质施工工艺、阴极保护法、外层保护法、采用铜质接地极。然后，改善施工工艺虽然可以在一定程度上降低腐蚀速率，但不能从根本上长期有效地解决接地装置的防腐问题。阴极保护法需要消耗金属，投资较大，并且污染土壤；铜材料耐腐蚀性强，铜质接地装置使用寿命长，但价格较高，且会造成重金属污染，对周边环境造成巨大影响。现有外层保护法指在导体表面采用覆盖层，但在实际的工程应用中，覆盖层不可避免的会受到各类破坏，发生局部腐蚀，造成金属构件穿孔几率增加，反而比没有覆盖层的金属构件表面的均匀腐蚀更具破坏性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能接地装置，结构简单，使用方便，耐腐蚀性能好。

本发明同时还提供了一种多功能接地装置的制备方法。

一种多功能接地装置，包括保护帽、金属接地极和锥头，金属接地极上设有接线柱，接线柱连接引出线，所述的金属接地极包括一体成型的金属钉头和金属接地针，所述的锥头呈星型，所述的接线柱和引出线采用焊接方式连接，所述的金属接地极采用铝合金材料制成，所述的金属接地针外部设有防腐层。

所述的金属接地针和防腐层之间还设有导电过渡层。

所述的金属接地针表面设有螺纹。

所述的金属接地针、导电过渡层和防腐层的半径比为1:1.25-1.4:2.75-3.2。

所述的防腐层由以下重量份的原料组成：

石墨粉15-20份，银包玻璃微珠8-15份，膨润土10-15份，环氧树脂15-22份，甲基三乙氧基硅烷14-20份，2-苯基咪唑8-12份，十二烷基磺酸钠5-12份，正丁醇30-40份，二甲苯10-20份。

所述的导电过渡层由以下重量份的原料组成：

石墨粉18-25份，金属粉末22-30份，异丁醇30-50份，聚酰胺树脂15-25份，乙烯基硅油3-8份，端羟基聚二甲基硅氧烷22-30份，2-苯基咪唑5-10份，二氧化硅3-5份。

所述的金属粉末为导电镀银镍粉。

所述的多功能接地装置的制备方法，包括以下步骤：

1)导电过渡液和防腐液制备：

将聚酰胺树脂15-25份、乙烯基硅油3-8份、端羟基聚二甲基硅氧烷22-30份、二氧化硅3-5份加入到30-50份异丁醇中搅拌均匀，加入石墨粉18-25份、金属粉末22-30份搅拌均匀后静置，得导电过渡液备用；

将正丁醇30-40份、二甲苯10-20份混合均匀，然后加入膨润土10-15份、环氧树脂15-22份、甲基三乙氧基硅烷14-20份、十二烷基磺酸钠5-12份继续搅拌至均匀，加入石墨粉15-20份，银包玻璃微珠8-15份搅拌均匀后静置，得防腐液备用；

2)金属接地针涂覆导电过渡层和防腐层：

在配置好的导电过渡液中加入5-10份2-苯基咪唑混合均匀后，均匀涂覆至金属接地针表面得到导电过渡层；

待导电过渡层固化后用砂布打磨表面；

在配置好的防腐液中加入8-12份2-苯基咪唑混合均匀后，均匀涂覆至砂布打磨过的导电过渡层表面，固化干燥后得所述多功能接地装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明结构简单，使用方便，金属接地极包括一体成型的金属钉头和金属接地针，并且锥头呈星型，使用时由于锥头受力面积小，压力大，更容易击打至地下，方便省力。

2)本发明金属接地极自带导电过渡层和防腐层，具有良好的导电性，由于金属接地针表面设有螺纹，因此导电过渡层能够和金属接地针紧密接触，同理经过砂布打磨的固化未干燥的导电过渡层能够与防腐层更好的粘结不脱落，导电过渡层和防腐层大大增加了电流的流通面，有效降低了接地极的接地电阻。同时铺设时可少用或不用降阻材料，节约了成本投入。

3)本发明防腐层具有优异的防腐性能，大大延长了接地装置的使用寿命，降低了接地装置维护成本。

附图说明

图1是本发明接地装置示意图；

图2是金属接地极的截面图；

图3是星型锥头的示意图；

其中，1、保护帽；2、金属钉头；3、导电过渡层；4、防腐层；5、锥头；6、接线柱；7、引出线；8、金属接地针；9、金属接地极；10、螺纹。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种多功能接地装置，包括保护帽1、金属接地极9和锥头5，金属接地极9上设有接线柱6，接线柱6连接引出线7，所述的金属接地极9包括一体成型的金属钉头2和金属接地针8，所述的锥头5呈星型，所述的接线柱6和引出线7采用焊接方式连接，所述的金属接地极9采用铝合金材料制成，所述的金属接地针8外部设有防腐层4。

实施例2

一种多功能接地装置，包括保护帽1、金属接地极9和锥头5，金属接地极9上设有接线柱6，接线柱6连接引出线7，所述的金属接地极9包括一体成型的金属钉头2和金属接地针8，所述的锥头5呈星型，所述的接线柱6和引出线7采用焊接方式连接，所述的金属接地极9采用铝合金材料制成，所述的金属接地针8外部设有防腐层4。所述的金属接地针8和防腐层4之间还设有导电过渡层3。所述的金属接地针8上设有螺纹10。所述的金属接地针8、导电过渡层3和防腐层4的半径比为1:1.25-1.4:1.75-2.2。

实施例3

一种多功能接地装置，包括保护帽1、金属接地极9和锥头5，金属接地极9上设有接线柱6，接线柱6连接引出线7，所述的金属接地极9包括一体成型的金属钉头2和金属接地针8，所述的锥头5呈星型，所述的接线柱6和引出线7采用焊接方式连接，所述的金属接地极9采用铝合金材料制成，所述的金属接地针8外部设有防腐层4。所述的金属接地针8和防腐层4之间还设有导电过渡层3。所述的金属接地针8上设有螺纹10。所述的金属接地针8、导电过渡层3和防腐层4的半径比为1:1.25-1.4:1.75-2.2。

所述的防腐层4由以下重量份的原料组成：

石墨粉18份，银包玻璃微珠10份，膨润土12份，环氧树脂18份，甲基三乙氧基硅烷16份，2-苯基咪唑10份，十二烷基磺酸钠8份，正丁醇35份，二甲苯15份。

所述的导电过渡层3由以下重量份的原料组成：

石墨粉20份，金属粉末26份，异丁醇40份，聚酰胺树脂20份，乙烯基硅油5份，端羟基聚二甲基硅氧烷26份，2-苯基咪唑8份，二氧化硅4份。

实施例4

所述的多功能接地装置的制备方法，包括以下步骤：

1)导电过渡液和防腐液制备：

将聚酰胺树脂15份、乙烯基硅油3份、端羟基聚二甲基硅氧烷22份、二氧化硅3份加入到30份异丁醇中搅拌均匀，加入石墨粉18份、金属粉末22份搅拌均匀后静置，得导电过渡液备用；

将正丁醇30份、二甲苯10份混合均匀，然后加入膨润土10份、环氧树脂15份、甲基三乙氧基硅烷14份、十二烷基磺酸钠5份继续搅拌至均匀，加入石墨粉15份，银包玻璃微珠8份搅拌均匀后静置，得防腐液备用；

2)金属接地针涂覆导电过渡层和防腐层：

在配置好的导电过渡液中加入5份2-苯基咪唑混合均匀后，均匀涂覆至金属接地针表面得到导电过渡层；

待导电过渡层固化后用砂布打磨表面；

在配置好的防腐液中加入8份2-苯基咪唑混合均匀后，均匀涂覆至砂布打磨过的导电过渡层表面，固化干燥后得所述多功能接地装置。

实施例5

所述的多功能接地装置的制备方法，包括以下步骤：

1)导电过渡液和防腐液制备：

将聚酰胺树脂25份、乙烯基硅油8份、端羟基聚二甲基硅氧烷30份、二氧化硅5份加入到50份异丁醇中搅拌均匀，加入石墨粉25份、金属粉末30份搅拌均匀后静置，得导电过渡液备用；

将正丁醇40份、二甲苯20份混合均匀，然后加入膨润土15份、环氧树脂22份、甲基三乙氧基硅烷20份、十二烷基磺酸钠12份继续搅拌至均匀，加入石墨粉20份，银包玻璃微珠15份搅拌均匀后静置，得防腐液备用；

2)金属接地针涂覆导电过渡层和防腐层：

在配置好的导电过渡液中加入10份2-苯基咪唑混合均匀后，均匀涂覆至金属接地针表面得到导电过渡层；

待导电过渡层固化后用砂布打磨表面；

在配置好的防腐液中加入12份2-苯基咪唑混合均匀后，均匀涂覆至砂布打磨过的导电过渡层表面，固化干燥后得所述多功能接地装置。

将本发明多功能接地装置涂覆有导电过渡层和防腐层的金属接地针进行耐酸碱盐测试，其中在质量分数为10％的NaCl溶液中，防腐层的破坏时间大于1200小时，在质量分数为10％的NaOH溶液和HCl溶液中，防腐层的破坏时间大于1000小时，其防腐性能优异。

采用电压电流法进行电导率测试，测得本发明多功能接地装置的电导率为1.22Ω·m，小于5Ω·m。