石墨复合接地保护材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统防雷接地技术领域，特别是涉及一种石墨复合接地保护材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着电网的发展，各项电力设施建设正逐年增加，特别是近年来特高压输电工程的发展，大型跨区域输电线路越来越广。我国地域面积广且地形复杂多变，境内存在多个密集型落雷区域，尤其以南方地区居多。雷击现象是一种较为严重的自然灾害，输电线路的防雷保护接地直接关系到电力系统的安全稳定性。
[0003]目前，输电线路雷电屏蔽采取的主要措施包括增强绝缘子绝缘水平、减小架空地线保护角、安装线路型避雷器、安装横向避雷针、采用自动重合闸、杆塔接地网降阻等防雷措施。实际运行经验表明，上述预防措施在雷电防护中确实起到了一定作用，但同时增加了大量的投资及维护负担。“防雷在于接地”，从输电线路防雷措施的长效性及投资成本角度考虑，降低杆塔接地网的冲击接地电阻无疑是提高输电线路耐雷水平和减少输电线路雷击跳闸事故最经济、有效的方法。
[0004]电力系统接地网一般采用扁钢、锌包钢、铜包钢、铜等金属材料。除了价格较为昂贵的铜接地材料耐腐蚀性能较好之外，一般金属接地网容易遭受土壤的腐蚀，而接地网腐蚀问题作为金属接地体难以避免的自然破坏因素，一直是电力系统接地技术从业者颇为头痛的问题。电力接地网的腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀，金属接地体在潮湿的土壤及土壤模拟液中的腐蚀过程基本为电化学腐蚀。接地网埋设之初一般预计20?30年的使用寿命，但一些低碳钢接地体在运行3?5年后部分接地金属已经发生严重的表面腐蚀，8?10年基本上腐蚀掉碳钢的1/3，局部腐蚀严重，根本无法承受冲击电流的电动力，使得接地网甚至电力网面临着极大的运行故障概率和工作人员的人身安全风险。除金属接地体本体易被腐蚀之外，其他非金属接地材料如:石墨接地模块、柔性石墨复合接地体等相互连接处的金属接续件也存在腐蚀问题，影响了整个接地网的接地降阻效果。
【发明内容】
[0005]基于此，本发明的目的是提供一种高电导率防腐石墨接地保护材料。
[0006]具体的技术方案如下:
[0007]一种石墨复合接地保护材料，包括如下体积百分含量的原料:鳞片石墨40-70%，水泥25-55 %，沥青2-5 %，环氧树脂2-5 %。
[0008]在其中一个实施例中，石墨复合接地保护材料包括如下体积百分含量的原料:鳞片石墨50-70 %，水泥25-45 %，沥青2_3 %，环氧树脂2_3 %。
[0009]在其中一个实施例中，所述鳞片石墨的纯度为95%。
[0010]在其中一个实施例中，所述环氧树脂粘度为100?300mpa.S。
[0011]本发明的另一目的是提供上述石墨复合接地保护材料的制备方法。
[0012]上述石墨复合接地保护材料的制备方法，包括如下步骤:将鳞片石墨与水泥混合后加水搅拌至均匀，然后在水泥固化前加入沥青和环氧树脂，搅拌混合均匀，即得。
[0013]在其中一个实施例中，其中水的添加量为鳞片石墨与水泥总体积的35-45%。
[0014]本发明的原理及优点如下:
[0015]针对目前生产实际中存在的问题，本发明提供了一种高电导率防腐石墨复合接地保护材料及其制备方法。将它应用于金属接地体及非金属接地体的金属接续件上，可在不影响接地网降阻效果的同时有效保护金属不被腐蚀，从而大大提高了接地系统的稳定性和工作寿命，减少生产运行单位维护成本。
[0016]本发明充分利用了鳞片石墨高电导率的特点；水泥固化成型快、防腐、使用方便的特点以及沥青、环氧树脂防水、防潮、防腐的特点。此外，环氧树脂的加入使得材料更易固化且固化后性质更加稳定，不易流失，延长了石墨复合接地保护材料的降阻保护效果。本发明实施起来方便简洁，防腐、导电效果好。
【附图说明】
[0017]图1为本发明石墨复合接地保护材料制备流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明实施例所采用的原料如下:
[0019]以下通过实施例对本发明做进一步阐述。
[0020]实施例1
[0021]本实施例一种石墨复合接地保护材料的制备方法(制备流程示意图如图1所示):在去离子水中加入体积分数40%的鳞片石墨与50%的水泥干粉并加水搅拌均匀后再加入5%的沥青和5%的环氧树脂混合均匀后得到石墨复合接地保护材料。
[0022]将该材料均匀地涂覆于石墨复合接地体或金属接续件的外表面形成保护涂层，该材料固化后电阻率约为1.9Ωπι。
[0023]实施例2
[0024]本实施例一种石墨复合接地保护材料的制备方法:在去离子水中加入体积分数70%的鳞片石墨与25%的水泥干粉并加水搅拌均匀后再加入2%的沥青和3%的环氧树脂混合均匀后得到石墨复合接地保护材料。
[0025]将该材料均匀地涂覆于石墨复合接地体或金属接续件的外表面形成保护涂层，该材料固化后电阻率约为0.1 Ωπι。
[0026]实施例3
[0027]本实施例一种石墨复合接地保护材料的制备方法:在去离子水中加入体积分数50%的鳞片石墨与45%的水泥干粉并加水搅拌均匀后再加入3%的沥青和2%的环氧树脂混合均匀后得到石墨复合接地保护材料。
[0028]将该材料均匀地涂覆于石墨复合接地体或金属接续件的外表面形成保护涂层，该材料固化后电阻率约为0.3 Ωπι。
[0029]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0030]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。
【主权项】
1.一种石墨复合接地保护材料，其特征在于，包括如下体积百分含量的原料:鳞片石墨40-70 %，水泥25-55 %，沥青2-5 %，环氧树脂2-5 %。
2.根据权利要求1所述的石墨复合接地保护材料，其特征在于，包括如下体积百分含量的原料:鳞片石墨50-70 %，水泥25-45 %，沥青2_3 %，环氧树脂2_3 %。
3.根据权利要求1或2所述的石墨复合接地保护材料，其特征在于，所述鳞片石墨的纯度为95%以上。
4.根据权利要求1或2所述的石墨复合接地保护材料，其特征在于，所述环氧树脂粘度为 100 ?300mpa.S。
5.权利要求1-4任一项所述的石墨复合接地保护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:将鳞片石墨与水泥混合后加水搅拌至均匀，然后在水泥固化前加入沥青和环氧树脂，搅拌混合均匀，即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其中水的添加量为鳞片石墨与水泥总体积的35-45%。
【专利摘要】本发明公开了一种石墨复合接地保护材料及其制备方法，石墨复合接地保护材料包括如下体积百分含量的原料：鳞片石墨40-70％，水泥25-55％，沥青2-5％，环氧树脂2-5％。该石墨复合接地保护材料应用于金属接地体及非金属接地体的金属接续件上，可在不影响接地网降阻效果的同时有效保护金属不被腐蚀，从而大大提高了接地系统的稳定性和工作寿命，减少生产运行单位维护成本。
【IPC分类】H01R43-00, H01R4-66
【公开号】CN104701644
【申请号】CN201510096748
【发明人】肖微, 詹清华, 黄松波
【申请人】广东电网有限责任公司佛山供电局, 武汉大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月4日