物理性降阻劑接地模塊的製作方法
2023-05-01 02:09:56
專利名稱：物理性降阻劑接地模塊的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種接地裝置，特別是涉及適用於在各種環境條件下都能有效降低各類接地裝置接地電阻的接地模塊。
二背景技術：
當今世界已進入高科技時代，設置接地裝置是確保人身、構築物以及電氣、微電子設備安全運行的一項重要措施。長期實踐表明，接地體存在著降阻與腐蝕的正反效應矛盾，因此接地工程人員對接地降阻設施的持久性與可靠性甚為關切。早在五十年代人們對高電阻率土壤接地採用加大金屬(鋼鐵或銅)接地體的幾何尺寸來降低接地電阻，這種方法雖可以降低接地體的電阻，但要耗費大量的優質金屬材料，成本高，有時還難以實現其預期的目的，達到預期的效果。後來是採用在金屬接地體周圍設置工業廢渣或木炭加食鹽的辦法來改善降阻效果。這種方法由於電解質的存在，在裝置投入使用的初期有明顯降阻效果，但同時帶來金屬接地極的嚴重腐蝕，加之季節性的地下水位起落導致電解液的流失，從而使其失去穩定的降阻作用。基於此，在七十年代人們開始轉向化學接地降阻劑的研究。化學接地降阻劑雖然品種繁多，其性能大同小異，基本上都是以由Cl-、SO-24、NO-3等陰離子與強鹼金屬離子Na+、Ca+2、Mg+2構成的強鹼強酸鹽為導電物質，再通過與尿醛、丙烯醯胺或矽酸鹽膠凝物混合製成。這種降阻劑可通過擴大接地體幾何尺寸的方法來節約鋼材，降低成本，改善導電物質的流失等，且起到了積極作用，但腐蝕仍然存在。自本實用新型的設計人於九四年在《建材工業技術》第二期提出物理降阻劑概念，人們開始採用以炭素材料為導電物質的物理降阻劑，物理降阻劑的使用致使化學降阻劑退位。但是，各種降阻劑的共同點都是粉狀物，不僅包裝、運輸不便，使用時需在施工現場挖土造形，再計量加水調漿澆注成接地體，給用戶帶來施工困難，尤其是在高山與無水的地區施工更為困難。為了克服粉狀降阻劑在直接使用中的不便，近年來人們又進行了進一步的探求，並取得了一些積極的成果。
專利號為ZL94230002.5的低電阻接地模塊中國實用新型專利先行一步，對克服傳統技術的降阻劑在使用中的不便起到了先行者的作用。但該專利公開的低電阻接地模塊，是由極芯和非金電解膠凝物澆注凝固而成。由於其作為電極的金屬極芯整體位於電解膠凝物內，與作為導電物質的電解質電離後之陰離子與金屬直接接觸，腐蝕是不可避免的。因此並沒有解決接地體的降阻與腐蝕問題，即接地體的降阻與腐蝕的矛盾依然存在。
本實用新型的設計人在先申請並已授權的專利號為ZL03232747.1的複合接地模塊，其結構為內防腐外降阻複合結構的接地模塊，具體防腐措施是，金屬支架極芯由高鋁矽酸鹽凝固成的高緻密度的防腐層緊緊地包裹著，以防止腐蝕介質侵蝕，在其外層為降阻層，由電極材料和電解質混凝而成，緊緊地包裹在防腐層外面。實施過程的實踐表明，這種結構的複合接地模塊，雖然可以改善接地模塊的防腐性，但其不足的地方是，由於其降阻洩流的主流依然是電解質離子導電，導電離子會因季節地下水位起落而流失，散流的電解液雖然能改善環境土壤導電性，但同時也帶來了對環境金屬設施的腐蝕，這給要求具有長效穩定性能的接地降阻帶來後患。
三、實用新型內容針對已有技術的不足，本實用新型的目的是設計一種製造、使用方便，防腐降阻技術性能可靠的物理性降阻劑接地模塊。
實現本實用新型上述目的接地模塊，其技術方案如下物理性降阻劑接地模塊，包括作為洩地電流通道的極芯和緊緊包圍著極芯由電極石墨和高鋁矽酸鹽水泥形成的作為洩地電流通道的物理性降阻層，極芯由主軸體和固結在主軸體上的分支構成，整體成支架結構，極芯分支端伸入到物理性降阻層內，極芯至少有一端外伸於模塊體外，且外伸端設計有用於與外接地設施相連接的結構。
在上述方案中，所述極芯也可以不採取支架結構，而採用單一的芯軸結構。當然採用支架結構更有利於實用新型目的的實現。當極芯採用支架結構，所述極芯分支最好是通過焊接固結在極芯主軸體上。對於極芯主軸體，可以將其一端設計成外伸於模塊體外，也可將其兩端都設計成外伸於模塊體外。外伸於模塊體外的軸端上設計有用於與外接地設施相連接的結構。所說的與外接地設施相連接的結構可採用焊接結構，也可採用裝拆比較方便的螺栓螺母墊圈連接結構。
本實用新型所揭示的物理性降阻劑接地模塊，可根據不同地點不同接地需要製作成圓柱體或長方體或其它異形表面外凸體結構的模塊，按接地設計要求可單獨、串聯或並聯組合實施，以達到接地要求。
本實用新型所揭示的物理性降阻劑接地模塊，由物理性降阻劑調漿用模具壓製成高緻密度的洩流降阻層，降阻層緊緊地包裹著極芯減小了極芯與降阻層之間的接觸電阻，有利於持久洩流。降阻層所用的降阻劑是去除了對金屬極芯有腐蝕的電解質導電物質，主要包括作為導電材料的電極石墨和作為膠凝物的高鋁矽酸鹽，通過調漿用模具壓製成降阻層，降阻層對於極芯同時也是防腐層。本實用新型所揭示的物理性降阻劑接地模塊，由於去除了電解質化學腐蝕性的離子導電物質，而採用化學穩定的電極石墨導電材料構成防腐技術可靠的物理降阻劑降阻層，其導電機理為物理性自由電子導電，不發生化學變化和導電離子流失，實踐證明對接地極和環境均不帶來腐蝕和汙染，也能抵抗各種環境的腐蝕和汙染，降阻層的降阻性能不受環境乾濕度和高低溫的影響，從根本上解決了現有技術接地模塊一直存在的降阻與防腐相互矛盾的問題，這也就解除了接地工程技術人員對接地降阻穩定長效關注的後顧之憂。因此本實用新型揭示的物理性降阻劑接地模塊，由於能抗腐蝕，洩流降阻不受乾濕度和高低溫度的影響，可適用於高低交直流的電氣、電子系統等設施，在高腐蝕、高寒高溫、高土壤電阻率等各種環境條件下防雷、工作的各類要求長期穩定接地的工程。尤其對設置在高山峻岭和乾旱沙漠中的野外輸變電站、微波站、氣象臺、雷達站等缺水地區，以及城市人口密集的工業區地下金屬設施的接地工程中應用，更能顯示出它特有的優越性。
四
附圖是本實用新型的一種實施例的結構示意圖。
在附圖中，1接地模塊；2極芯主軸體；3極芯分支；4降阻層；5極芯軸端；6與其他接地設施相連接的聯接結構五具體實施方式
結合附圖說明給出本實用新型的一個實施例。實施例的具體結構如附圖所示。物理性降阻劑接地模塊1由極芯和降阻層4構成，其中降阻層由物理降阻劑調漿澆注凝固而成，高強緻密度的降阻層將金屬材質的極芯緊緊地包裹著，其主要組成組分包括作為導電材料的電極石墨和作為膠凝物的高鋁矽酸鹽。所述金屬材質的極芯為支架式結構，由極芯主軸體2和焊接在極芯主軸體上的極芯分支3構成，其極芯分支3伸入到降阻層，極芯主軸體的兩軸端5外伸於接地模塊外，極芯主軸體的外伸端長約10cm，兩軸端上設計有用於與其他接地設施相連接的，裝拆比較方便的螺栓螺母墊圈連接結構6。
權利要求1.一種物理性降阻劑接地模塊，包括作為洩地電流通道的極芯和緊緊包圍著極芯作為洩地電流通道的降阻層，極芯至少有一端外伸於模塊體外，且外伸端設計有用於與外接地設施相連接的結構，其特徵在於由電極石墨和高鋁矽酸鹽水泥形成的物理性降阻層包圍著的極芯是由主軸體和固結在主軸體上的分支(3)構成，整體成支架結構，極芯分支端伸入到物理性降阻層內。
2.如權利要求1所述的物理性降阻劑接地模塊，其特徵是所說的極芯分支(3)是通過焊接固結在極芯主軸體上。
3.如權利要求1或2所述的物理性降阻劑接地模塊，其特徵是所說的極芯主軸體兩端外伸於模塊體外，外伸端上設計有與外接地設施相連接的結構。
4.如權利要求3所述的物理性降阻劑接地模塊，其特徵是所說的與外接地設施相連接的結構為螺栓螺母墊圈結構。
專利摘要本實用新型是一種物理性降阻劑接地模塊，模塊中央為金屬材質的支架極芯，由極芯主軸體和焊接在極芯主軸體上的極芯分支構成，極芯由電極石墨和高鋁矽酸鹽水泥形成的物理性降阻層緊緊包裹著，極芯主軸的兩軸端外伸於模塊體外，軸端上設計有用於與其他接地設施相連的聯接結構。本實用新型揭示的物理性降阻劑接地模塊，由於採用以物理降阻劑製備降阻層，因而從根本上解決了已有技術接地模塊電解質離子導電中的降阻與腐蝕的矛盾問題，具有抗腐蝕能力強，洩流降阻不受土壤乾濕度和高低溫度的影響，導電性能穩定，使用方便，壽命長等特點，且結構簡單，易於加工製作。
文檔編號H01R4/66GK2845202SQ20052003514
公開日2006年12月6日 申請日期2005年8月16日 優先權日2005年8月16日
發明者寇承平, 黃策 申請人:成都聖威電氣有限公司