一种适于干旱地区的集水保湿接地模块的制作方法

本实用新型涉及一种接地模块，具体涉及一种适于干旱地区的集水保湿接地模块。

背景技术：

接地模块是一种新型的接地材料，是防雷接地系统中的重要组成部分。电子设备通过导线连接接地体，接地体埋入大地之中，将电子设备上积累的静电或漏电传导至大地，避免操作人员发生触电危险。接地体外部的非金属模块材料与大地具有良好的接触性，能与土壤结合为一体，并能向周围土壤空隙中流动渗透，在接地体四周形成电阻率变化平缓的低电阻区，大大增加了接地体的散流面积，使接地装置的散流效果大大增强。由于接地体长期埋藏地下，对其有较高的环境适应性要求，而在一些干旱少水地区如喀斯特地貌区，一般要求接地材料具备一定的吸湿保湿能力，以保证接地模块在干旱土壤环境下依然保持稳定的接地电阻以及良好的散流稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适于干旱地区的集水保湿接地模块，既能在干旱环境条件下将储存的水份进行缓释，保持土壤湿润，同时又可吸纳收集雨水，改善干旱地区接地网周围水资源严重流失问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：所述集水保湿接地模块包括柔性石墨接地线以及包覆在柔性石墨接地线外部的非金属模块体，所述柔性石墨接地线的两端伸出非金属模块体外部，所述非金属模块体内部分散有多个孔洞和/或多条孔道，每个孔洞内填充有一个吸水树脂颗粒，每条孔道内填充有多个吸水树脂颗粒。

优选的，所述孔道在非金属模块体内部分层平行设置，位于最外层的孔道两端贯通非金属模块体，位于内层的孔道一端贯通非金属模块体。

优选的，所述非金属模块体内部分散有多个孔洞和多条孔道时，多条孔道分层平行设置在靠近非金属模块体中心处，每条孔道连通多个孔洞。

优选的，所述非金属模块体表面设有连通孔道端部的树脂灌装口，所述树脂灌装口通过封堵块封堵。

优选的，所述非金属模块体内部埋设有金属骨架，所述金属骨架与柔性石墨接地线连接。

优选的，所述柔性石墨接地线为实心圆柱体，所述非金属模块体截面为方形、圆形或梅花形。

优选的，所述非金属模块体表面设有凹凸纹路。

本实用新型提供的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块具有如下优点：1、采用非金属的柔性石墨材料作为接地体，具有较好的耐酸碱、耐腐蚀、耐高低温、不生锈、电性能稳定、使用寿命长等优良性能；2、接地体外部的非金属模块体内部填充高效吸水树脂，能吸收比自身重几百到几千倍的水，吸水后形成的水凝胶储水效果稳定，即使加压也很难将水分离；3、非金属模块体内部设有能容纳树脂的稳定孔洞或孔道，在雨天时雨水进入孔洞或孔道内，树脂吸水膨胀，并可在干旱条件时缓释水份，使周围土壤保持湿润，具备较好的集水保湿功能，可用于改善干旱地区接地网周围水资源严重流失问题；4、非金属模块体内设有金属骨架，使模块体具备一定的强度，金属骨架与柔性石墨接地体连接，可将电流分流，进一步提高其散流效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的集水保湿接地模块的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的集水保湿接地模块的剖视图。

图3为本实用新型实施例2的集水保湿接地模块的剖视图。

图4为本实用新型实施例3的集水保湿接地模块的剖视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

根据图1和图2，本实施例中提出的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块包括柔性石墨接地线2以及包覆在柔性石墨接地线2外部的非金属模块体1，柔性石墨接地线2的两端伸出非金属模块体1外部，非金属模块体1内部分散有多个孔洞4，每个孔洞4内填充有一个吸水树脂颗粒5，非金属模块体1内部埋设有金属骨架3，金属骨架3与柔性石墨接地线2连接，实现电流分流，柔性石墨接地线2为实心圆柱体，非金属模块体1截面为方形、圆形或梅花形，非金属模块体1表面设有凹凸纹路。

吸水树脂中按重量百分比计含有低交联型聚丙烯酸钠88％、水8-10％、交联剂0.5-1.0％，所述低交联型聚丙烯酸钠中钠的重量百分比为24.5％。

本实施例的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块的制备方法为：

配料：按照如下的重量百分比进行配料：硅酸盐60-65％、鳞片石墨22-27％、粉煤灰8-10％、吸水树脂3-5％；

吸水树脂吸水：将配料后的吸水树脂置于水中2小时，吸水树脂与水的体积比为1：1000，吸水树脂吸水形成水凝胶，沥干备用；

混料：将配料后的鳞片石墨、粉煤灰、硅酸盐依次投入到搅拌器中，加入水，水的重量与投入到搅拌器中的鳞片石墨、粉煤灰和硅酸盐的总重量之比为0.6：1，搅拌5分钟；

吸水树脂分散：将吸水树脂吸水后形成的水凝胶加入到搅拌器中，搅拌1.5分钟；

浇筑成型：将搅拌好的物料浇筑在连接柔性石墨接地线的金属骨架外部，压制成型后置于阴凉处自然晾干固化制成有规定形状的接地模块，水凝胶失水后体积萎缩，非金属模块体内部形成多个孔洞。

雨天时雨水进入非金属模块体内部填充吸水树脂的孔洞，树脂吸水膨胀，并在干旱条件时缓释水份，使周围土壤保持湿润，具备较好的集水保湿功能，根据本方法制成的接地模块的规格为210mm×600mm×60mm，经检测质量约13KG，可在雨天吸收40KG以上的水，吸水后缓释时间可长达2月。接地模块试样经检测室温下的电阻率为0.28Ω·m，对接地模块试样施加10A工频电流5次，每次持续10s，每2次间隔30min，试验前后接地模块试样电阻变化率值为10.5％，对接地模块试样施加8/20μs，1KA冲击电流20次，每次间隔1min，试验前后接地模块试样电阻变化率值为8.6％，将接地模块试样进行机械强度测试时均未出现断裂或破损现象。

实施例2

本实施例中提出的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块的整体结构参考图1，其内部结构如图3，包括柔性石墨接地线2以及包覆在柔性石墨接地线2外部的非金属模块体1，柔性石墨接地线2的两端伸出非金属模块体1外部，非金属模块体1内部分散有多条孔道6，每条孔道6内填充有多个吸水树脂颗粒5，孔道6在非金属模块体1内部分层平行设置，位于最外层的孔道6两端贯通非金属模块体1，位于内层的孔道6一端贯通非金属模块体1，非金属模块体1表面设有连通孔道6端部的树脂灌装口7，树脂灌装口7通过封堵块封堵，非金属模块体1内部埋设有金属骨架3，金属骨架3与柔性石墨接地线2连接，实现电流分流，柔性石墨接地线2为实心圆柱体，非金属模块体1截面为方形、圆形或梅花形，非金属模块体1表面设有凹凸纹路。

吸水树脂中按重量百分比计含有低交联型聚丙烯酸钠88％、水8-10％、交联剂0.5-1.0％，所述低交联型聚丙烯酸钠中钠的重量百分比为24.5％。

本实施例的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块的制备方法为：

配料：按照如下的重量百分比进行配料：硅酸盐60-65％、鳞片石墨22-27％、粉煤灰8-10％、吸水树脂3-5％；

吸水树脂吸水：将配料后的吸水树脂置于水中2小时，吸水树脂与水的体积比为1：1000，吸水树脂吸水形成水凝胶，沥干备用；

混料：将配料后的鳞片石墨、粉煤灰、硅酸盐依次投入到搅拌器中，加入水，水的重量与投入到搅拌器中的鳞片石墨、粉煤灰和硅酸盐的总重量之比为0.6：1，搅拌5分钟；

预先制孔：混料完成后，直接将混匀的物料浇筑在连接柔性石墨接地线的金属骨架外部，在固化前通过制孔模具在非金属模块体内部预先制备出多条孔道；

吸水树脂灌装：将吸水树脂吸水后形成的水凝胶由非金属模块体表面的树脂灌装口灌入到孔道中，使用混料后剩余的物料作为封堵材料对树脂灌装口进行封堵，压制成型后置于阴凉处自然晾干固化制成有规定形状的接地模块。

雨天时雨水进入非金属模块体内部填充吸水树脂的孔道内，树脂吸水膨胀，并在干旱条件时缓释水份，使周围土壤保持湿润，位于最外层的孔道两端贯通非金属模块体，长度较长，更加更利于水份的渗透和缓释，具备较好的集水保湿功能，根据本方法制成的接地模块的规格为210mm×600mm×60mm，经检测质量约12KG，可在雨天吸收40KG以上的水，吸水后缓释时间可长达2月。接地模块试样经检测室温下的电阻率为0.32Ω·m，对接地模块试样施加10A工频电流5次，每次持续10s，每2次间隔30min，试验前后接地模块试样电阻变化率值为12.5％，对接地模块试样施加8/20μs，1KA冲击电流20次，每次间隔1min，试验前后接地模块试样电阻变化率值为10.2％，将接地模块试样进行机械强度测试时均未出现断裂或破损现象。

实施例3

本实施例中提出的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块的整体结构参考图1，其内部结构如图4，包括柔性石墨接地线2以及包覆在柔性石墨接地线2外部的非金属模块体1，柔性石墨接地线2的两端伸出非金属模块体1外部，非金属模块体1内部分散有多个孔洞4和多条孔道6，非金属模块体表面上还设有多个孔洞4，每个孔洞4内填充有一个吸水树脂颗粒5，每条孔道6内填充有多个吸水树脂颗粒5，多条孔道6分层平行设置在靠近非金属模块体1中心处，每条孔道6连通多个孔洞4，位于最外层的孔道6两端贯通非金属模块体1，位于内层的孔道6一端贯通非金属模块体1，非金属模块体1表面设有连通孔道6端部的树脂灌装口7，非金属模块体1表面上分散有多个孔洞，树脂灌装口7通过封堵块封堵，非金属模块体1内部埋设有金属骨架3，金属骨架3与柔性石墨接地线2连接，实现电流分流，柔性石墨接地线2为实心圆柱体，非金属模块体1截面为方形、圆形或梅花形，非金属模块体1表面设有凹凸纹路。

吸水树脂中按重量百分比计含有低交联型聚丙烯酸钠88％、水8-10％、交联剂0.5-1.0％，低交联型聚丙烯酸钠中钠的重量百分比为24.5％。

本实施例的一种适于干旱地区的集水保湿接地模块的制备方法为：

配料：按照如下的重量百分比进行配料：硅酸盐60-65％、鳞片石墨22-27％、粉煤灰8-10％、吸水树脂3-5％；

吸水树脂吸水：将配料后的吸水树脂置于水中2小时，吸水树脂与水的体积比为1：1000，吸水树脂吸水形成水凝胶，沥干备用；

混料：将配料后的鳞片石墨、粉煤灰、硅酸盐依次投入到搅拌器中，加入水，水的重量与投入到搅拌器中的鳞片石墨、粉煤灰和硅酸盐的总重量之比为0.6：1，搅拌5分钟；

吸水树脂分散：将吸水树脂吸水后形成的水凝胶加入到搅拌器中，搅拌1.5分钟；

孔道制备：吸水树脂分散完成后，直接将搅拌好的物料浇筑在连接柔性石墨接地线的金属骨架外部，在固化前通过制孔模具在非金属模块体内部靠近中心处制备出多条孔道；

灌装固化：将与吸水树脂分散中使用的相同量的水凝胶由非金属模块体表面的树脂灌装口灌入到孔道中，使用混料后剩余的物料作为封堵材料对树脂灌装口进行封堵，压制成型后置于阴凉处自然晾干固化制成有规定形状的集水保湿接地模块，水凝胶失水后体积萎缩，在非金属模块体表面和内部形成多个孔洞，每条孔道连通多个孔洞。

雨天时雨水进入非金属模块体内部填充吸水树脂的孔洞和孔道内，除了孔洞和孔道内吸水树脂的集水保湿功能外，在接地模块制备过程中，分散在非金属模块体表面上的水凝胶失水后在非金属模块体表面上形成孔洞，增大了接地模块与土壤的接触面积和雨水渗透面积，并通过孔道将非金属模块体中心附近的孔洞连通，相对于内部只有孔洞时，更加利于水份在非金属模块体内部中心处的流动，集水保湿效果大大增加，根据本方法制成的接地模块的规格为210mm×600mm×60mm，经检测质量约14KG，可在雨天吸收60KG以上的水，吸水后缓释时间可长达3月。接地模块试样经检测室温下的电阻率为0.35Ω·m，对接地模块试样施加10A工频电流5次，每次持续10s，每2次间隔30min，试验前后接地模块试样电阻变化率值为9.8％，对接地模块试样施加8/20μs，1KA冲击电流20次，每次间隔1min，试验前后接地模块试样电阻变化率值为7.6％，将接地模块试样进行机械强度测试时均未出现断裂或破损现象。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。