一种高能高效接地体及其制备方法
【专利摘要】一种高能高效接地体及其制备方法，所述高能高效接地体包括接地块（1），其特征在于：所述接地块（1）是厚度为50~80mm的饼状非金属导电体，所述饼状非金属导电体包含高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和沥青；所述接地块（1）内有供接地线穿过的预留通孔（2），所述预留通孔（2）与接地块（1）上下表面平行且穿过接地块（1）的中心，其直径为12~26mm；本发明制备方法为将高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑煅烧并与增韧剂、固化剂混合后挤压成半成品坯，然后用电弧炉变压器进行电解氧化，变压器容量为6300kva~12000kva，电解温度大于3000℃，电解时间24h~32h，去氧化后修饰切饼成型。本发明接地块密度增加至少一倍，接地体电阻率明显减小，导电功效提升50％。
【专利说明】一种高能高效接地体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力和通讯设备，尤其是涉及一种高能高效接地体及其制备方法。
【背景技术】
[0002]传统的接地体采用铸铁块，钢板角钢、钢管等有色金属，导线性能和耐磨性能差，使用寿命短，施工麻烦，占地面积大。
[0003]本人前期公开了一种用于接地体装置上的接地块，该接地块以焦炭、石墨、浙青为主要原料，按照技术要求在1200±50°C煅烧后得到，该接地块制成的接地体使用时间长，使用方便，耐磨性好。但在接地体直径32(T450mm，长度18(T200cm下，其导电性为电阻率为8^12 --mm2 / m，对于环境相对恶劣的地段，导电性能尚不能达到要求，导电率还亟待提高。其中，接地块的原材料、形状、尺寸和加工工艺等是影响接地体导电性能的主要因素，因此从接地块的原材料、形状、尺寸和加工工艺入手改善接地体导电性能的问题亟待研究解决。
[0004]电炉变压器是供给电炉电源的变压器，它能将较高的电压转换为较低的适合电炉用的电压，被广泛应用于冶金行业，有炼钢电炉用、矿热炉用，电弧炉用、电阻炉用、盐浴炉用、单相石墨化炉用、工频感应炉用和电渣重熔电炉变压器等。电弧炉变压器铁芯是由带漆膜的电工硅钢饼迭积而成，铁芯柱截面为多级形，铁轭则为矩形成凸字形。变压器之线圈为高、低压交叉排列，装于同一纸筒上，高压为〃 Λ 〃形连接时，一般引出六出头，以便在箱外变换接法，低压出头以铜排引出箱外。电弧炉变压器的调压方式分为有载调压和无励磁调压两种。有载调压的电弧炉变压器不带串联电抗器。无励磁调压的电弧炉变压器的结构形式分为带串联电抗器的和不带串联电抗器两种。这两种结构均能在最高二次电压下改变阻抗，而后者则是靠改变电弧炉变压器自身高压绕组联结方式改变阻抗。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种高能高效接地体及其制备方法，解决现有技术中接地体导电性能欠佳的问题，减小电阻率。
[0006]为实现以上目的，本法明采用的技术方案是:
一种高能高效接地体，包括接地块，其特征在于:所述接地块是厚度为5(T80mm的饼状非金属导电体，所述饼状非金属导电体包含重量百分比为30-45%的高纯纳米石墨、30-45%的纳米超导电炭黑和20-30%的浙青；所述接地块内有供接地线穿过的预留通孔，所述预留通孔与接地块上下表面平行且穿过接地块的中心，其直径为12~26mm。
[0007]所述饼状非金属导电体是圆饼状、方饼状或多角饼状；所述圆饼状接地块的直径范围为20(T320mm ;方饼状接地块外接圆直径范围为20(T300mm ;多角饼状接地块外接圆直径范围为150~300臟。
[0008]所述高能高效接地体的制备方法为:
O分析实际需求，确定接地体中高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑、浙青的实际组成比
例；2)按预先确定的组分含量将高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青一起混合并搅拌均匀，并挤压做成毛坯；
3)将毛坯在1200±50°C下煅烧7天；
4)将煅烧后的毛坯在水池中冷却后打碎成骨料；
5)再次往骨料里预先确定的组分含量加高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青,混合并搅拌均匀，进行挤压后成柱状的半成品坯，并在水池中冷却；
6)将半成品坯在1200±50°C下进行焙烧，焙烧时间为12天，保温3天；
7)将半成品坯放入电解设备内进行电解氧化处理，其中电解电压为6300kva~12000kva，电解温度 300(T5000°C，电解时间为 24h~32h ；
8)削去半成品坯表面的氧化部分；
9)将半成品坯切割成需要的形状和尺寸；
10)钻孔，包装验收，高能高效接地体完成。
[0009]所述步骤7中的电解设备为电弧炉变压器，电解的步骤为:
1)断开电弧炉变压器电源，在变压器的高低相位上用铜导线分别连接一个金属夹，铜导线的长度按照实际距离配置；
2)将金属夹分别夹到半成品坯的两侧；
3)调节设置变压器参数:选 择变压器容量为6300kva~12000kva，电解温度大于3000~50001:，电解时间为24h~32h ；
4)接通电弧炉变压器电源开始电解；
5)电解完成后，断开电源，取下金属夹。
[0010]本发明接地块原材料为高纯纳米石墨和纳米超导电炭黑，加工过程中采用电弧炉变压器进行高温高压电解，且制成饼状接地块，使接地块的密度增加至少一倍，即使在土壤1000^4000欧以上，电阻率也可以降到0.5欧以下。导电功效提升50%。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例1圆饼状接地体结构示意图；
图2是本发明实施例1圆饼状接地体A-A剖面结构示意图 图3是本发明实施例2方饼状接地体结构示意图；
图4是本发明实施例2方饼状接地体B-B剖面结构示意图；
图5是本发明实施例3多角饼状-正六边接地体结构示意图；
图6是本发明实施例3多角饼状-正六边接地体C-C剖面结构示意图；
附图标记:1_接地块、1.1-圆饼状接地块、1.2-方饼状接地块、1.3-多角饼状接地块、2-预留通孔。
【具体实施方式】
[0012]如图1飞，其中图f 2是实施例1圆饼状接地体的结构示意图，图3~4实施例2方饼状接地体的结构示意图，图5飞实施例3多角饼状-正六边接地体的结构示意图，由图可知，本发明涉及一种高能高效接地体，包括接地块1，其特征在于:所述接地块I是厚度为5(T80mm的饼状非金属导电体，所述饼状非金属导电体包含重量百分比为30-45%的高纯纳米石墨、30-45%的纳米超导电炭黑和20-30%的浙青；所述接地块内有供接地线穿过的预留通孔2，所述预留通孔2与接地块I上下表面平行且穿过接地块I的中心，其直径为12~26mm。
[0013]所述饼状非金属导电体是圆饼状、方饼状或多角饼状；所述圆饼状接地块1.1的直径范围为20(T320mm ;方饼状接地块1.2外接圆直径范围为20(T300mm ;多角饼状接地块
1.3外接圆直径范围为15(T300mm。
[0014]所述高能高效接地体的制备方法为:
O分析实际需求，确定接地体中高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青的实际组成比
例；
2)按预先确定的组分含量将高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青一起混合并搅拌均匀，并挤压做成毛坯；
3)将毛坯在1200±50°C下煅烧7天；
4)将煅烧后的毛坯在水池中冷却后打碎成骨料；
5)再次往骨料里预先确定的组分含量加高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青,混合并搅拌均匀，进行挤压后成柱状的半成品坯，并在水池中冷却；
6)将半成品坯在1200±50°C下进行焙烧，焙烧时间为12天，保温3天；
7)将半成品坯放入电解设 备内进行电解氧化处理，其中电解电压为6300kva~12000kva，电解温度 300(T5000°C，电解时间为 24h~32h ；
8)削去半成品坯表面的氧化部分；
9)将半成品坯切割成需要的形状和尺寸；
10)钻孔，包装验收，高能高效接地体完成。
[0015]所述步骤7中的电解设备为电弧炉变压器，电解的步骤为:
1)断开电弧炉变压器电源，在变压器的高低相位上用铜导线分别连接一个金属夹，铜导线的长度按照实际距离配置；
2)将金属夹分别夹到半成品坯的两侧；
3)调节设置变压器参数:选择变压器容量为6300kva~12000kva，电解温度大于3000~50001:，电解时间为24h~32h ；
4)接通电弧炉变压器电源开始电解；
5)电解完成后，断开电源，取下金属夹。
[0016]本发明已经投入生产并取得较大经济效益，接地块的密度增加至少一倍，在土壤1000^4000欧以上，电阻率降到0.5欧以下，真正实现了高效能。
[0017]此接地体在军工、国防、电力、通信、石化、建筑、交通、科研设施、医疗设施、旅游设施及其特种行业防雷接地。它市场前景广阔，有较高的经济效益和社会效益，防雷接地保障100%，防雷接地保护100年。虽一次投资较高，但从全局长远考虑，使用寿命大大延长，防盗好，还是经济合理。永久性、质量强的接地产品系列，具有高科技产品。
【权利要求】
1.一种高能高效接地体，包括接地块(1)，其特征在于:所述接地块(I)是厚度为5(T80mm的饼状非金属导电体，所述饼状非金属导电体包含重量百分比为30-45%的高纯纳米石墨、30-45%的纳米超导电炭黑和20-30%的浙青；所述接地块(I)内有供接地线穿过的预留通孔(2)，所述预留通孔(2)与接地块(I)上下表面平行且穿过接地块(I)的中心，其直径为12~26_。
2.如权利要求1所述的高能高效接地体，其特征在于:所述饼状非金属导电体是圆饼状、方饼状或多角饼状；所述圆饼状接地块(1.0的直径范围为20(T320mm ;所述方饼状接地块(1.2)外接圆直径范围为20(T300mm ;所述多角饼状接地块(1.3)外接圆直径范围为150~300mm。
3.如权利要求1所述的高能高效接地体，其制备方法为: O分析实际需求，确定接地体中高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青的实际组成比例； 2)按预先确定的组分含量将高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青一起混合并搅拌均匀，并挤压做成毛坯； 3)将毛坯在1200±50°C下煅烧7天； 4)将煅烧后的毛坯在水池中冷却后打碎成骨料； 5)再次往骨料里预先确定的组分含量加高纯纳米石墨、纳米超导电炭黑和浙青,混合并搅拌均匀，进行挤压后成柱状的半成品坯，并在水池中冷却； 6)将半成品坯在1200±50°C下进行焙烧，焙烧时间为12天，保温3天； 7)将半成品坯放入电解设备内进行电解氧化处理，其中电解电压为6300kva~12000kva，电解温度 300(T5000°C，电解时间为 24h~32h ； 8)削去半成品坯表面的氧化部分； 9)将半成品坯切割成需要的形状和尺寸； 10)钻孔，包装验收，高能高效接地体完成。
4.如权利要求3所述的接地体的制备方法，其特征在于:所述步骤7中的电解设备为电弧炉变压器，电解的步骤为: 1)断开电弧炉变压器电源，在变压器的高低相位上用铜导线分别连接一个金属夹，铜导线的长度按照实际距离配置； 2)将金属夹分别夹到半成品坯的两侧； 3)调节设置变压器参数:选择变压器容量为6300kva~12000kva，电解温度大于3000~50001:，电解时间为24h~32h ； 4)接通电弧炉变压器电源开始电解； 5)电解完成后，断开电源，取下金属夹。
【文档编号】H01R4/66GK103474792SQ201310457535
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】胡钧峰, 胡海 申请人:胡钧峰