[發明專利]電力系統接地極及其制作使用方法

有效

• 申請號: 201410609948.7
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104409873A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 彭剛;張云;肖磊石;李謙;唐松平;董玉璽;王云龍;鐘振鑫;馬志學;張波
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司惠州供電局;廣東電網有限責任公司電力科學研究院;清華大學
• 主分類號: H01R4/66
• 分類號: H01R4/66;H01R43/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種電力系統接地極，尤其是涉及一種有機導電材料電力系統離子接地極。本發明還涉及所述接地極的制作使用方法。

背景技術

接地是指電力系統的某點或被保護電氣設備與大地之間的導電連接，用于穩定電位，為靜電電荷、故障電流、雷電流或其他暫態電流等提供泄放通道。電力系統中發電站、變電站中的接地系統由接地裝置、電氣設備及電纜接地、架空地線、二次系統接地共同構成的系統。特別是對于電力系統中的發電站及變電站而言，接地系統及其接地裝置對于保障電力系統穩定運行，保護電力設備安全、運行檢修人員的人身安全起到至關重要的作用。

接地電阻是衡量接地裝置性能的重要指標，當接地電阻不能滿足標準規定的要求時，需要采取降阻措施。多年來接地降阻工程中存在著兩個突出的問題：第一，已有的接地降阻技術無法解決工程中的一些降阻難題，開發使用具有較好降阻作用的新型接地體成為解決問題的新思路；第二，為確保接地網的長期使用壽命，減少接地網的維護工作，需要開發使用耐腐蝕的接地材料，由此，離子接地極應運而生。

現有技術的離子接地極外表多為銅，內部填充材料含有無機鹽類化合物，無機鹽類化合物通過銅管頂端的小孔，吸收空氣中的水分，通過潮解作用，無機鹽類化合物溶解、電離成為可以導電的離子釋放到土壤中，并利用離子的滲透作用，降低附近區域的土壤電阻率。圖1為現有技術的離子接地棒示意圖，接地極外部還有配套的回填料，主要目的是輔助降阻、降低接觸電阻、腐蝕防護。由于離子接地極可以通過離子滲透到土壤來降低附近區域的土壤電阻率，因此能夠降低其接地電阻。同時，由于離子接地極使用銅作管材，因此耐腐蝕性比較強。

然而，由于銅材短缺且價格昂貴，導致離子接地極價格很高，降阻工程成本大幅上升，很難大量使用。而使用便宜些的金屬材料，比如鋼鐵，由于離子的腐蝕作用，相應離子接地極將很快被腐蝕消失，從而失去降阻的作用。若使用腐蝕性能好的高標號不銹鋼則其成本與銅接近。同時，使用金屬材料作為接地極時，由于常用金屬材料不能在所有性質的土壤中保持較高的耐腐蝕性，即便是銅材，其在堿性土壤中的耐腐蝕性也是較差的，因此金屬材料離子接地極在不同土壤中的適用性受到很大限制。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題，就是提供一種電力系統接地極。

本發明所要解決的第二個技術問題，就是提供所述的電力系統接地極的制作方法。

采用本方法制作的電力系統接地極，同時具備低電阻率、耐腐蝕、抗老化的特性，且成本低廉，還能增加在各種土壤中的適用范圍。

解決上述第一個技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種電力系統接地極，其特征是：包括以乙丙橡膠為基體、摻雜體積比為15％～45％的導電石墨混煉得到的復合有機導電材料制成的管體1，所述的管體內充無機鹽類化合物離子填料2、兩端以有機導電材料制成的端塞3封堵以及壁上均布小孔4，管體還設有引出線5，管體外圍有與土壤間隔的現有回填料。

所述的管體外徑50至55毫米、壁厚5毫米，管體壁上均布小孔為：沿管體軸向間隔0.5至0.6米、管體圓周上均布3個直徑4.5毫米的孔，管體兩端的小孔距離端塞50毫米，所述的引出線為0.5米長、截面積為100平方毫米的銅絞線，銅絞線伸入管體內或與管體電連接。

所述的管體長度為1.5米、3米或按客戶定制，端塞的長度為35毫米。

解決上述第二個技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種所述電力系統接地極的制作使用方法，其特征是包括以下步驟：

S1，制備有機導電材料：選用耐腐蝕、耐水熱、耐老化的乙丙橡膠作為基體，向其中添加體積比為15％～45％(較佳為20％)的導電石墨提高有機物的導電性，完成摻雜后在200℃～250℃(較佳為200℃)進行混煉30～60(較佳為30分鐘)，得到備用的外層導電有機物材料；

S2，制作有機導電材料管體：將導電有機物在200℃高溫干燥環境下，制成外徑50mm～55mm，壁厚5mm的管狀，在室溫下冷卻，即獲得有機導電材料管體；

S3，制作有機導電材料離子接地極：使用有機導電材料管體，填入傳統銅質離子接地極的內填料，有機導電材料管體兩端用使用同樣有機導電材料制成的塞子塞上，并在沿管間隔0.5～0.6m等距布置環繞小孔，孔徑4.5mm，每圈3個孔；然后將銅纜與有機導電材料管體緊密連接作為引線；

S4，用密封膠帶將管上環繞布置的小孔封上(安裝時再打開，否則內填料潮解)即制成備用的有機導電材料離子接地極；