复合接地杆及其制造方法与流程

本发明涉及轻量化的并且可以抵抗气温变化的复合接地杆及其制造方法。

背景技术：

一般来讲，落雷是因为活跃的气流流动引起的云与地之间的强烈放电现象，向地表面释放强大的电流。落雷具有巨大的破坏力，因此在建设各种设施物时，一定要设置接地装置，以便在落雷时快速向大地放电，防止落雷引起的损失。

并且，向大地安全地引导落雷产生的冲击电流，防止因落雷造成建筑物火灾、建筑物毁坏以及生命损失。防雷设备用于将落雷产生的高电压导入地下，包括避雷针(接闪天线)，和通过避雷电线(导线)与避雷针连接同时接入地下的接地装置(接地杆)，接地装置(接地杆)使设备与大地电连接，将流入设备的落雷等的冲击电压导入大地，防止因冲击电压造成的设备毁坏，同时保护生命安全。

近年来，接地杆不仅用于防雷，还用于将电子仪器、通信装置、计量装置等电气设备系统中产生的过负荷导入大地，从而保护尖端设备，防止尖端设备的误操作。

目前在韩国、日本、中国通用的接地技术大同小异，通过在混凝土中添加导电性材料赋予导电性，制成杆或板的形状。

然而，利用传统的赋予导电性的混凝土的接地结构，不能解决混凝土特性带来的问题，在储存或移动混凝土产品过程中，因混凝土产品的裂痕等会造成商品价值的损失。

并且，混凝土接地结构一般由内部芯材和外部导电性材料构成，然而其主要附件，即电流感应芯材和导电性混凝土的膨胀率不同，会因为气温的差异造成内部芯材和外部导电性材料的松弛。

【参考文献】

韩国专利申请公开号10-201300017657。

技术实现要素：

【技术问题】

基于此，有必要针对上述问题，提供一种复合接地杆，利用电流感应芯材上形成的通孔，使导电混凝土附着在电流感应芯材的内侧和外侧。

同时，提供制造所述复合接地杆的多种方法。

本发明想要解决的技术问题不局限于上述记载的技术问题，根据下述说明本领域技术人员应该明确理解没有在说明书中记载的其他技术问题。

【技术方案】

在本发明的其中一个实施例中，提供一种复合接地杆，包括形成多个通孔的电流感应芯材和导电混凝土，所述导电混凝土贯通所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧。

优选地，所述导电混凝土可以包含高强度水泥、碳纤维和钢纤维。

优选地，所述碳纤维可以使用石墨(graphite)。

优选地，所述通孔的两端中的至少一端可以是锥形或曲面形状。

在本发明的另一个实施例中，提供一种复合接地杆的制造方法，所述复合接地杆包括形成多个通孔的电流感应芯材和导电混凝土，所述导电混凝土贯通所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧，所述方法包括：将所述电流感应芯材固定在旋转模型上，向所述电流感应芯材的内面注入所述导电混凝土，使所述旋转模型旋转，从而使所述导电混凝土通过所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧面。

在本发明的另一个实施例中，提供一种复合接地杆的制造方法，所述复合接地杆包括形成多个通孔的电流感应芯材和导电混凝土，所述导电混凝土贯通所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧，所述方法包括：将所述电流感应芯材固定在模型内部，在所述电流感应芯材的中心设置加压部，向所述模型内部注入所述导电混凝土，利用所述加压部加压所述导电混凝土，使所述导电混凝土通过所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧面。

在本发明的另一个实施例中，提供一种复合接地杆的制造方法，所述复合接地杆包括形成多个通孔的电流感应芯材和导电混凝土，所述导电混凝土贯通所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧，所述方法包括：将所述电流感应芯材固定在模型内部，在所述电流感应芯材的中心设置水膨胀部件，向所述模型内部注入所述导电混凝土，所述水膨胀部件吸收导电混凝土内部的水分膨胀，使所述导电混凝土通过所述通孔附着在所述电流感应芯材的内侧和外侧面。

【技术效果】

根据本发明，混凝土与电流感应芯材的内侧和外侧结合，可以解决因膨胀系数的差异导致的分离和破损问题。

另外，利用电流感应芯材使导电性材料紧密附着在感应芯材上，当流入异常电流时，可以向大地快速释放冲击电流。

同时，可以增大与大地的直接接触面积。

本发明的有益效果不局限于上述记载的内容，可以通过具体实施例的说明更容易地理解本发明的优点及有益效果。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例中的复合接地杆剖视图；

图2是图1中的电流感应芯材的透视图；

图3是图2中的通孔示意图；

图4是本发明第一实施例中的复合接地杆的制造方法示意图；

图5是本发明第二实施例中的复合接地杆的制造方法示意图；

图6是本发明第三实施例中的复合接地杆的制造方法示意图；

图7示出了图6中的水膨胀部件的膨胀过程。

以上各图中，1--复合接地杆；100--电流感应芯材；110--通孔；200--导电混凝土；300--驱动部；310--加压部；400--模型；500--水膨胀部件。

具体实施方式

本发明可以进行多种变形，具有多种实施例，下文将参考附图说明本发明的具体实施例。但是，本发明不限制于这些具体实施例，还包括在这些实施例的思想和技术范围内的所有变形、等同物以及替代物。

包括“第一”、“第二”等序数词在内的术语可以用于说明多种组成元件，但是这些组成元件不限制于上述术语。上述术语是为了将一个组成元件与其他组成元件区分开。例如，在不脱离实施例的范围的情况下，第二组成元件也可以命名为第一组成元件，类似地，第一组成元件也可以命名为第二组成元件。术语“和/或”包括多个相关项目的组合或者多个相关项目中的一个项目。

本说明书中使用的术语仅用于说明特定实施例，而不是为了限定本发明的实施例。单数表达是为了使上下文表达更清楚，不作为限定，其也可以包括复数含义。本说明书中的“包括”或者“具有”等术语是为了指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、组成元件、附件或他们的组合的存在，不排除还存在一个或以上的其他特征、数字、步骤、动作、组成元件、附件或他们的组合。

具体实施例中记载的某一元件(element)在其他元件的“上侧”或“下侧”(onorunder)，包括两个元件直接接触或者一个以上的其他元件设置在上述两个元件之间(非直接接触)。用“上侧”或“下侧”表示时，可以包括以一个元件为基准位于其上方和下方。

下文将参考附图详细说明本发明的具体实施例，与附图编号无关，相同或对应的组成元件用相同的数字表示，并在下文中省略重复说明。

为了从概念上明确理解本发明，图1至图3只明确图示了主要特征部分，还可以进行多种变形，不能根据图示的特定形状而限定本发明的范围。

图1是本发明其中一个实施例中的复合接地杆剖视图，图2是复合接地杆的组成元件，即电流感应芯材的透视图，图3是形成在电流感应芯材上的通孔示意图。

参考图1和图3，在本发明的其中一个实施例中，复合接地杆(1)包括电流感应芯材(100)和导电混凝土(200)。

电流感应芯材(100)用于释放施加到复合接地杆(1)上的非正常电压，可以由多种金属材料制成，由具有一定厚度的圆筒形状形成，包括多个贯通电流感应芯材(100)的通孔(110)。在其中一个实施例中，电流感应芯材(100)为圆筒形状，由不锈钢材料制成。电流感应芯材(100)的形状和材料可以进行多种变化。

在电流感应芯材(100)上可以形成多个通孔(110)。通孔(110)贯通电流感应芯材(100)的内侧和外侧。在其中一个实施例中，多个通孔(110)可以以一定间隔排列，可以在电流感应芯材(100)上形成螺旋状的列。通孔(110)的排列与紧密附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧的导电混凝土(200)的通路相对应。

传统的接地杆采用的是导电混凝土(200)结合在芯材外侧面的结构，这种情况下，与混凝土外壁的接触有限，因此在冬夏季或气温偏差大时，会因金属和混凝土的膨胀系数差异导致金属和混凝土的分离问题。

然而，本发明实施例中的复合接地杆(1)，导电混凝土(200)贯通电流感应芯材(100)的内侧和外侧，即使金属材质的电流感应芯材(100)和导电混凝土(200)存在膨胀系数的差异，也可以防止与电流感应芯材(100)的内侧和外侧结合的导电混凝土(200)与电流感应芯材(100)分离。

此外，参考图3，通孔(110)的两端中的至少一端为锥形或曲面(120)形状。在其中一个实施例中，通孔(110)的两端由曲面(120)形状构成。从而可以解决混凝土浇铸过程中产生的空隙问题，加强混凝土凝固后可能产生的脆弱易断部。

导电混凝土(200)贯通电流感应芯材(100)上形成的通孔(110)，附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧。导电混凝土(200)可以包含波特兰水泥、碳纤维和钢纤维。导电混凝土(200)还可以包含除上述物质以外的其他物质。

导电混凝土(200)包含的碳纤维和钢纤维与混凝土混合在一起。碳纤维和钢纤维具有增强混凝土硬度的效果，碳纤维和钢纤维紧密附着在电流感应芯材(100)上，当流入异常电流时，可以快速地向大地放电。

导电混凝土(200)包含的碳纤维可以使用石墨。石墨的硬度随温度的升高而增强，在2500℃的温度下，硬度比常温下增强了约2倍。并且石墨具有热膨胀率低、导电性好的优点。

导电混凝土(200)内部包含的石墨因为自身的特性，可以快速地释放流入导电混凝土(200)内部的电流，即使在高温下，因为膨胀率低，也可以降低导电混凝土(200)内部的损伤率。

另一方面，下文将参考附图说明本发明其他实施例中的复合接地杆制造方法。下文将省略对本发明复合接地杆的说明。

图4示出了第一实施例中的复合接地杆制造方法，图5示出了第二实施例中的复合接地杆制造方法，图6示出了第三实施例中的复合接地杆制造方法，图7示出了第三实施例中水膨胀部件膨胀的过程。与图1至图3中相同的数字符号表示相同的元件，下文将省略重复说明。

图4示出了本发明第一实施例中的复合接地杆制造方法，该复合接地杆包括形成多个通孔(110)的电流感应芯材(100)和导电混凝土(200)，导电混凝土(200)贯通通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧，该方法包括：将电流感应芯材(100)固定在旋转模型(400)上，向电流感应芯材(100)的内面注入导电混凝土(200)，使旋转模型(400)旋转从而使导电混凝土(200)通过通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧面。

本发明第一实施例利用离心力使导电混凝土(200)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧。上述旋转模型(400)可以与驱动部(300)连接，电流感应芯材(100)可以固定在旋转模型(400)的内部。导电混凝土(200)流入旋转模型(400)内部后，驱动部(300)使旋转模型(400)旋转，从而使导电混凝土(200)向外侧推出。此时，在复合接地杆的内部形成中空。在其中一个实施例中，驱动部(300)可以是发动机。

图5示出了本发明第二实施例中的复合接地杆制造方法，该复合接地杆包括形成多个通孔(110)的电流感应芯材(100)和导电混凝土(200)，导电混凝土(200)贯通通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧，该方法包括：将电流感应芯材(100)固定在模型(400)的内部，在电流感应芯材(100)的中心设置加压部(310)，向模型(400)内部注入导电混凝土(200)，通过加压部(310)加压导电混凝土(200)，使导电混凝土(200)通过通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧面。

本发明第二实施例利用压力使导电混凝土(200)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧。上述加压部(310)可以与驱动部(300)连接。导电混凝土(200)流入模型(400)内部后，驱动部(300)可以使加压部(310)膨胀。此时，驱动部(300)可以是气泵，加压部(310)可以是橡胶管。

气泵膨胀时，向外侧加压导电混凝土(200)，使导电混凝土(200)通过通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧面上。之后保持加压状态直至导电混凝土(200)凝固，导电混凝土(200)凝固后除去加压部(310)形成中空。

图6和图7示出了本发明第三实施例中的复合接地杆制造方法，该复合接地杆包括形成多个通孔(110)的电流感应芯材(100)和导电混凝土(200)，导电混凝土(200)贯通通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧，该方法包括：将电流感应芯材(100)固定在模型(400)的内部，在电流感应芯材(100)的中心设置水膨胀部件(500)，向模型(400)内部注入导电混凝土(200)，水膨胀部件(500)吸收导电混凝土(200)内部的水分膨胀，使导电混凝土(200)通过通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧面。

本发明第三实施例利用压力使导电混凝土(200)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧。上述水膨胀部件(500)可以吸收导电混凝土(200)内部的水分膨胀。

在电流感应芯材(100)的内部固定水膨胀部件(500)后，向模型(400)内部注入导电混凝土(200)。此时，水膨胀部件(500)吸收导电混凝土(200)内部的水分膨胀，利用膨胀时产生的压力使导电混凝土(200)向外侧推出，通过通孔(110)附着在电流感应芯材(100)的内侧和外侧面上。水膨胀部件(500)在吸收一定量的水分后不再膨胀，在导电混凝土(200)干燥后除去水膨胀部件(500)形成中空。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。