石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力、鐵路、電信、廠礦、高層建筑等防雷接地【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝；該工藝包括如下步驟：選取碳含量在99.5％以上的可膨脹石墨，在1000℃下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，將特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，將復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，將導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，將捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；具有制備工藝流程簡單，生產(chǎn)成本可控，便于大規(guī)模生產(chǎn)和推廣應用的優(yōu)點。
【專利說明】石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力、鐵路、電信、廠礦、高層建筑等防雷接地【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]電氣設備的接地裝置是保證設備安全穩(wěn)定運行、保障運營工作人員人身安全的重要設施。低接地電阻值是衡量接地裝置的重要運行指標，也是電氣設備防雷、保護設備絕緣、降低接觸電壓與跨步電壓的可靠保證。對于一些土壤電阻率較高的地區(qū)，接地網(wǎng)的接地電阻值長期高于標準限定值，這給電氣設備的安全穩(wěn)定運行和運營人員的人身安全造成不小的隱患。因此，降阻劑作為一種輔助接地材料應運而生，并在實際接地工程中確實起到一定的降阻效果，但根據(jù)近十幾年接地領(lǐng)域?qū)底鑴┑氖褂媒?jīng)驗表明，降阻劑仍然存在以下不足之處:(1)腐蝕金屬接地體。一些化學、礦渣和火山灰降阻劑對金屬接地體尤其是鋼、鍍鋅鋼造成不可逆轉(zhuǎn)的腐蝕作用，雖然在使用初期具有一定的降阻效果，但長期來看由于其對金屬接地體的腐蝕使得降阻效果得不償失。(2)降阻效果的長效性。一些可溶性的化學降阻劑和流質(zhì)降阻劑多含無機鹽成分，往往因雨水沖刷、滲入以及地下水的流動逐漸流失從而降阻效果不穩(wěn)定，一段時間后接地網(wǎng)的接地電阻值升高，降阻劑也失去使用效果。
[3]污染土壤環(huán)境。降阻劑中含有硫酸鹽、硝酸鹽、重金屬以及毒性有機化合物一定程度上污染土壤地表植被和地下水資源，降阻劑的污染問題越來越得到重視。(4)施工問題。一些粉末及流質(zhì)降阻劑在使用時需要經(jīng)過攪拌，施工過程中伴隨著大量的粉塵不可避免地危害施工人員的上呼吸道健康。另外，降阻劑在施工時難以做到均勻敷設，從而使得金屬接地體的不同部位之間形成化學原電池，進一步加劇了金屬接地體的腐蝕，這就要求施工人員具有一定施工經(jīng)驗并且要盡量做到均勻敷設，施工工藝也直接影響著降阻劑的降阻效果。(5)降阻劑成本問題。雖然現(xiàn)行降阻劑品質(zhì)不一，降阻效果千差萬別，但成本均較高，加之降阻劑在使用時一般用量較大，高昂的使用成本也是限制其在接地網(wǎng)施工時大范圍使用的原因之一。
[0003]由于現(xiàn)行降阻劑存在諸多技術(shù)瓶頸，因此，合理選用材料制高效穩(wěn)定、安全環(huán)保、施工便捷的降阻材料具有重要的現(xiàn)實意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，而提供一種導電性能優(yōu)異、降阻效果高效穩(wěn)定、運輸施工便捷、安全環(huán)保、成本低廉的石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝。
[0005]一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，該工藝包括如下步驟:
[0006]一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.2?0.3mm的導電低阻石墨卷材；
[0007]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠、聚氨酯/PU膠、氨基樹脂膠、酚醛樹脂膠、環(huán)氧樹脂膠、呋喃樹脂膠、間苯二酚-甲醛樹脂膠、二甲苯-甲醛樹脂膠、不飽和聚酯膠、復合型樹脂膠、聚酰亞胺膠或脲醛樹脂膠其中之一；所述的特種纖維的數(shù)量為10或12根之一；
[0008]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280?300°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10?40s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0009]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為10?20mm ；
[0010]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2?3mm，抗拉性能為48?65N，捻線速度為80?100r/m ；
[0011]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0012]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為3?5mm，密度為 0.4 ?0.6g/cm3。
[0013]一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，該工藝包括如下步驟:
[0014]一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.25mm的導電低阻石墨卷材；
[0015]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠，所述的特種纖維的數(shù)量為10根；
[0016]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0017]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為20mm ；
[0018]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2.5mm,抗拉性能為52N,搶線速度為80r/m ；
[0019]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0020]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為4mm，密度為0.515g/cm3。
[0021]所述的特種纖維為玻璃纖維和凱夫拉。
[0022]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:1、本發(fā)明呈編織物狀，導電性能良好，降阻效果明顯，不隨雨水或地下水沖刷而流失，長效穩(wěn)定；2、可以有效避免一些化學降阻劑、火山灰降阻劑腐蝕金屬接地體的弊端，有效延長金屬接地體的使用壽命；3、安全環(huán)保，不污染土壤環(huán)境和地下水資源，埋設過程中不危害施工人員的上呼吸道健康；4、柔性好，可彎曲折疊，運輸施工便捷，可以均勻敷設在接地體周圍，降低了金屬接地體不同部位之間化學原電池發(fā)生接地體腐蝕的幾率；原材料來源廣泛,制備工藝流程簡單,生產(chǎn)成本可控，便于大規(guī)模生產(chǎn)和推廣應用。

【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明為石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，該工藝包括如下步驟:
[0024]一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.2?0.3mm的導電低阻石墨卷材；
[0025]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠、聚氨酯/PU膠、氨基樹脂膠、酚醛樹脂膠、環(huán)氧樹脂膠、呋喃樹脂膠、間苯二酚-甲醛樹脂膠、二甲苯-甲醛樹脂膠、不飽和聚酯膠、復合型樹脂膠、聚酰亞胺膠或脲醛樹脂膠其中之一；所述的特種纖維的數(shù)量為10或12根之一；
[0026]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280?300°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10?40s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0027]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為10?20mm ；
[0028]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2?3mm，抗拉性能為48?65N，捻線速度為80?100r/m ；
[0029]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0030]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為3?5mm，密度為 0.4 ?0.6g/cm3。
[0031]一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，該工藝包括如下步驟:
[0032]一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.25mm的導電低阻石墨卷材；
[0033]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠，所述的特種纖維的數(shù)量為10根；
[0034]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0035]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為20mm ；
[0036]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2.5mm,抗拉性能為52N,搶線速度為80r/m ；
[0037]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0038]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為4mm，密度為0.515g/cm3。
[0039]所述的特種纖維為玻璃纖維和凱夫拉。
[0040]現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步說明。
[0041]具體的實施方式如下:
[0042]實施例1
[0043]一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，該工藝包括如下步驟:
[0044]—、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.2mm的導電低阻石墨卷材；
[0045]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠；所述的特種纖維的數(shù)量為10根；
[0046]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0047]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為15mm ；
[0048]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2mm,抗拉性能為48N,搶線速度為80r/m ；
[0049]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0050]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為3mm，密度為0.4g/cm3。
[0051]實施例2
[0052]一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，該工藝包括如下步驟:
[0053]一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.3mm的導電低阻石墨卷材；
[0054]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為呋喃樹脂膠，所述的特種纖維的數(shù)量為12根；
[0055]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為300°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為40s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0056]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為20mm ；
[0057]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為3mm,抗拉性能為65N,搶線速度為100r/m ；
[0058]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0059]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為5mm，密度為0.6g/cm3。
[0060]實施例3
[0061]一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到蠕蟲石墨，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.25mm的導電低阻石墨卷材；
[0062]二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為聚酰亞胺膠；所述的特種纖維的數(shù)量為11根；
[0063]三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為290°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為25s，得到復合導電低阻石墨卷材；
[0064]四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為15mm ；
[0065]五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2.5mm,抗拉性能為56.5N,搶線速度為90r/m ；
[0066]六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布；
[0067]七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為3mm，密度為0.5g/cm3。
[0068]本發(fā)明中整形后的石墨復合降阻布表面光滑、平整，致密度更高。本發(fā)明的抗拉性能是通過特種纖維的數(shù)量決定的，10-12根特種纖維捻制的單股導電低阻石墨線的抗拉強度為5N以上，10根特種纖維捻制的單股導電低阻石墨線的抗拉強度為58N以上，12根特種纖維捻制的雙股導電低阻石墨線的抗拉強度為65N以上，因此實際生產(chǎn)中可以根據(jù)需要制作出抗拉強度不同的導電低阻石墨線。
[0069]對于石墨復合降阻布的實際接地應用，可按照以下方法進行施工:
[0070]方法一:水平接地體使用石墨復合降阻布的施工
[0071]將石墨復合降阻布平整鋪設在接地溝內(nèi)，其上敷設水平接地體，兩者使用石墨線每隔0.5?2m進行捆綁式連接。
[0072]方法二:開孔式垂直接地體使用石墨復合降阻布的施工
[0073]將石墨復合降阻布卷繞在垂直接地體四周，并采用石墨線按照每間隔0.2?0.5米的距離捆扎后置于預先挖掘的接地孔中，然后再進行回填夯實。
[0074]為檢驗石墨復合降阻布的降阻效率，按《GB/T 21698-2008復合接地體技術(shù)條件》、《DL/T621-1997交流電氣裝置的接地》以及《DL/T475-2006接地裝置特性參數(shù)測量導則》對石墨復合降阻布的降阻效率進行測試，測試條件如下:
[0075]試驗于土壤電阻率均勻(約260 Ω.m)地區(qū)開挖1、II和III三處相同規(guī)模的接地溝，其寬度為0.5m,深度為0.8m,長度為12m。為避免測量相互影響，三者平行間距為10m。選擇的接地體為直徑12mm的鍍鋅鋼接地體。對比試驗I處不使用降阻劑；11處使用面積為7.2m2的石墨復合降阻布，并按照水平接地體使用石墨復合降阻布的施工條件進行施工；III處使用相同體積的普通粉末狀降阻劑。III處接地裝置回填完成后靜置一周后測量接地電阻值分別為:28.9Ω、12.4Ω和22.7Ω?？梢姳景l(fā)明所述的石墨復合降阻布的降阻效果明顯優(yōu)于現(xiàn)行粉末降阻劑的降阻效果，因此具有廣闊的應用前景。
[0076]上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普遍技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，其特征在于:該工藝包括如下步驟: 一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.2?0.3mm的導電低阻石墨卷材； 二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠、聚氨酯/PU膠、氨基樹脂膠、酚醛樹脂膠、環(huán)氧樹脂膠、呋喃樹脂膠、間苯二酚-甲醛樹脂膠、二甲苯-甲醛樹脂膠、不飽和聚酯膠、復合型樹脂膠、聚酰亞胺膠或脲醛樹脂膠其中之一；所述的特種纖維的數(shù)量為10或12根之一； 三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280?300°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10?40s，得到復合導電低阻石墨卷材； 四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為10?20_ ； 五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2?3mm,抗拉性能為48?65N,搶線速度為80?100r/m ； 六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布； 七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為3?5mm，密度為0.4 ?0.6g/cm3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，其特征在于:該工藝包括如下步驟: 一、選取碳含量在99.5%以上的可膨脹石墨，在1000°C下進行高溫膨化，得到石墨蠕蟲，利用輥壓設備輥壓至少4次，得到厚度在0.25mm的導電低阻石墨卷材； 二、將特種纖維表面均勻浸上粘合劑，所述的粘合劑為丙烯酸樹脂膠，所述的特種纖維的數(shù)量為10根； 三、將步驟二中浸上粘合劑的特種纖維均勻鋪設在上下兩層導電低阻石墨卷材之間，并進行至少4次的輥壓成型，在溫度為280°C下進行熱固處理，熱固處理的時間為10s，得到復合導電低阻石墨卷材； 四、將步驟三中的復合導電低阻石墨卷材切割成導電低阻石墨帶，導電低阻石墨帶的寬度為20mm ； 五、將步驟四中的導電低阻石墨帶用捻線機通過單向捻制方法制成導電低阻石墨線，導電低阻石墨線的直徑為2.5mm,抗拉性能為52N,搶線速度為80r/m ； 六、將步驟五中捻制成型的導電低阻石墨線，利用編織機編織成石墨復合降阻布； 七、將步驟六中的石墨復合降阻布進行整形處理，處理后的厚度為4mm，密度為0.515g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨復合降阻布的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的特種纖維為玻璃纖維和凱夫拉。
【文檔編號】H01R4/66GK104376921SQ201410652560
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】金小六, 金鑫 申請人:河南盛煌電力設備有限公司