长效无流失石墨降阻布、其制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于电力防雷接地技术领域，尤其涉及一种长效无流失石墨降阻布、其制备方法及应用。
【背景技术】
[0002]我国电力系统电力设备的防雷接地装置是保障电力系统安全稳定、确保电力施工人员人身安全的重要设施，低接地电阻值、长期稳定不腐蚀、低运行维护成本是电力系统接地装置的目标。现行电力系统接地网多采用碳钢、不锈钢、镀锌钢、铜、铜包钢等金属接地材料，形状多为圆柱型金属棒或者扁平状的金属带。
[0003]当电力系统发生雷击故障时，雷电流持续时间很短，一般不超过I毫秒。因此，在尽可能短的时间内将雷电流泄向大地而不引起跨步电位过高等问题是接地系统的首要任务。为了更好的达到上述目的，实际工程中往往会在接地体敷设完毕后在其周围使用降阻剂。
[0004]但是降阻剂在实际使用中存在如下问题:降阻效果不稳定，随着时间推移及地下水流动，降阻剂易慢慢流失从而导致降阻效果减弱。此外，降阻剂中往往含有一些酸碱盐离子，流失的降阻剂将对附近的土壤及地下水造成污染。
【发明内容】
[0005]针对现有降阻剂存在的问题，本发明提供了一种可取代降阻剂、且降阻效果长效无流失的石墨降阻布、其制备方法及应用。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:
一种长效无流失石墨降阻布，由垂直交错编织的复合石墨条构成，复合石墨条由复合石墨线整形压制得到，复合石墨线由复合石墨带捻合得到，复合石墨带由两层蠕虫石墨层和敷设于两层蠕虫石墨层间的无机纤维构成，无机纤维包覆有粘合剂层。
[0007]作为优选，复合石墨条宽2~4mm。
[0008]作为优选，无机纤维至少包括玻璃纤维。
[0009]作为优选，无机纤维还包括力学增韧纤维，力学增韧纤维可以为凯芙拉纤维和/或碳纤维，力学增韧纤维和玻璃纤维的数量比例不做限制。
[0010]上述长效无流失石墨降阻布的制备方法，包括步骤:
步骤I，对螺虫石墨进打棍压制成螺虫石墨纸；
步骤2，将无机纤维表面浸润粘合剂，并敷设于两层蠕虫石墨纸间，经热固、辊压得到复合石墨纸；
步骤3，裁切复合石墨纸得到复合石墨带，对复合石墨带进行捻合获得复合石墨线；步骤4，将复合石墨线整形压制得到复合石墨条，垂直交错编织复合石墨条获得石墨降阻布。
[0011]作为优选，蠕虫石墨原材料的碳含量高于85%。
[0012]作为优选,螺虫石墨纸厚度为0.l~lmm。
[0013]作为优选，无机纤维等间隔敷设于两层蠕虫石墨纸间。
[0014]上述长效无流失石墨降阻布的应用，裁切石墨降阻布获得石墨降阻带，采用石墨降阻带包覆接地体。
[0015]和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果:
1、采用本发明石墨降阻布代替降阻剂，其降阻效果不会随地下水移动而流失，可保证降阻效果的长久有效；同时还可避免降阻剂导致的环境污染问题，。
[0016]2、制备工艺简单，成本低廉，适用于规模化应用，对电力系统防雷接地技术领域具有显著的现实意义。
【附图说明】
[0017]图1是本发明石墨降阻布的制备工艺流程图；
图2是本发明石墨降阻布的一种具体结构示意图。
[0018]其中，1-复合石墨条。
具体实施例
[0019]具体实施中，本发明主要制备原料包括碳含量高于85%的高纯蠕虫石墨、粘合剂、玻璃纤维、凯夫拉纤维和碳纤维；粘合剂可以采用丙烯酸乙酯水溶性粘合剂或其他树脂类水溶性粘合剂。对蠕虫石墨进行辊压制成表面光滑平整、厚度均匀的蠕虫石墨纸，蠕虫石墨纸厚度以0.1-1mm为宜，蠕虫石墨纸厚度过大，捻合时易发生断裂。
[0020]复合石墨带的具体制备方法如下:采用粘合剂将玻璃纤维、凯夫拉纤维和碳纤维表层浸润，并等间距敷设于上下两层蠕虫石墨纸间，于80~120°C温度保持60~100s进行热固处理；然后，经两次以上辊压得到复合石墨纸。进一步地，裁切复合石墨纸得到复合石墨带，所得复合石墨带表面应光滑平整，无无机纤维裸露出石墨带表层。
[0021]对复合石墨带进行捻合得到复合石墨线，整形压制复合石墨线得到宽2~4_的复合石墨条，垂直交错编织复合石墨条获得石墨降阻布。图2示意了石墨降阻布的一种具体编织方式，但石墨降阻布的编织方式并不限于图2所示。根据实际工程需求和接地体尺寸裁切石墨降阻布，得到石墨降阻带，通过粘合剂将石墨降阻带完全包覆接地体，以达到最大的降阻效果。
[0022]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0023]采用粘合剂将玻璃纤维、凯夫拉纤维和碳纤维表层浸润，并等间距敷设于上下两层蠕虫石墨纸间，经辊压得到复合石墨纸，玻璃纤维、凯芙拉纤维和碳纤维的数量比为5:1:1，玻璃纤维和凯芙拉纤维直径均为0.15mm ;碳纤维为3K碳纤维，其宽约2mm,厚约0.1mm。复合石墨纸经切割、捻合、整形压制、垂直交错编织得到石墨降阻布，其电阻率约4X 10 5 Ωηι。
[0024]上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。
【主权项】
1.一种长效无流失石墨降阻布，其特征是: 由垂直交错编织的复合石墨条构成，复合石墨条由复合石墨线整形压制得到，复合石墨线由复合石墨带捻合得到，复合石墨带由两层蠕虫石墨层和敷设于两层蠕虫石墨层间的无机纤维构成，无机纤维包覆有粘合剂层。
2.如权利要求1所述的长效无流失石墨降阻布，其特征是: 所述的复合石墨条宽2~4_。
3.如权利要求1所述的长效无流失石墨降阻布，其特征是: 所述的无机纤维至少包括玻璃纤维。
4.如权利要求1所述的长效无流失石墨降阻布，其特征是: 所述的无机纤维还包括力学增韧纤维。
5.如权利要求4所述的长效无流失石墨降阻布，其特征是: 所述的力学增韧纤维为凯芙拉纤维和/或碳纤维。
6.一种长效无流失石墨降阻布的制备方法，其特征是，包括步骤: 步骤I，对螺虫石墨进打棍压制成螺虫石墨纸； 步骤2，将无机纤维表面浸润粘合剂，并敷设于两层蠕虫石墨纸间，经热固、辊压得到复合石墨纸； 步骤3，裁切复合石墨纸得到复合石墨带，对复合石墨带进行捻合获得复合石墨线；步骤4，将复合石墨线整形压制得到复合石墨条，垂直交错编织复合石墨条获得石墨降阻布。
7.如权利要求6所述的长效无流失石墨降阻布的制备方法，其特征是: 所述的螺虫石墨纸厚度为0.l~lmm。
8.如权利要求6所述的长效无流失石墨降阻布的制备方法，其特征是: 步骤2中，所述的无机纤维等间隔敷设于两层蠕虫石墨纸间。
9.权利要求1所述的长效无流失石墨降阻布的应用，其特征是: 裁切石墨降阻布获得石墨降阻带，采用石墨降阻带包覆接地体。
【专利摘要】本发明提供了一种长效无流失石墨降阻布、其制备方法及应用，石墨降阻布由垂直交错编织的复合石墨条构成，复合石墨条由复合石墨线整形压制得到，复合石墨线由复合石墨带捻合得到，复合石墨带由两层蠕虫石墨层和敷设于两层蠕虫石墨层间的无机纤维构成，无机纤维包覆有粘合剂层。裁切石墨降阻布获得石墨降阻带，采用石墨降阻带包覆接地体，即可实现接地体的降阻。采用发明石墨降阻布代替降阻剂，其降阻效果不会随地下水移动而流失，可保证降阻效果的长久有效；同时还可避免降阻剂导致的环境污染问题。
【IPC分类】H01B1-04, H01R4-66
【公开号】CN104577366
【申请号】CN201510042632
【发明人】阮江军, 龚若涵, 葛贺飞
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月28日