專(zhuān)利名稱(chēng)：延伸式非金屬離子接地極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于各種接地設(shè)施領(lǐng)域的接地裝置，具體地說(shuō)，涉及一種延伸式非金屬離子接地極。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種電氣設(shè)備對(duì)接地裝置的要求也越來(lái)越高，不僅要求其具有良好的接地效果，而且還應(yīng)具有良好的抗腐蝕性、穩(wěn)定性和可維護(hù)性以及較少的投資。 目前市場(chǎng)上的接地極主要有傳統(tǒng)的接地模塊、銅離子接地棒(極)、石墨碳離子接地極(模塊)。眾所周知，傳統(tǒng)接地模塊的結(jié)構(gòu)是中間一根金屬極芯(金屬極芯一般是圓鋼、扁鋼或鋼管)，外面包裹石墨粉、導(dǎo)電水泥、電解質(zhì)、粘合劑等加水混合后通過(guò)機(jī)械壓制成型。接地模塊因其擴(kuò)大了與大地的接觸面積，能起到一定的降阻效果，但因壓制后的接地模塊表面堅(jiān)硬，其電解質(zhì)向外滲透過(guò)程非常緩慢，降低接地電阻的效果也非常有限；散流效果也不理想，在承受大電流沖擊下，金屬電極容易與非金屬部分脫離，且受外界溫度、濕度的變化影響極大；重量重，一般都為幾十公斤，施工極為不方便；由于接地模塊中間的金屬電極貫穿模塊本身，在埋入土壤后金屬極芯容易腐蝕，嚴(yán)重時(shí)造成地網(wǎng)斷裂影響人身及設(shè)備安全。石墨碳離子接地模塊(電極)，其也是采用冷壓工藝以石墨粉料為主強(qiáng)力壓入裝有電解離子材料的鋼管，其一端采用鋼管作為電極與水平地網(wǎng)引下線(xiàn)連接，如需加長(zhǎng)其另一端采用銅管(棒)連接，比傳統(tǒng)的接地模塊在性能上有了大幅的提升，但在生產(chǎn)工藝、可維護(hù)性、在溫濕度較大時(shí)產(chǎn)品易散架等問(wèn)題上還是沒(méi)有跳出傳統(tǒng)接地模塊的圈子。因此，市場(chǎng)上就出現(xiàn)了一種銅離子接地棒，它是以純銅為主體，內(nèi)部加入電解離子，通過(guò)排泄孔釋放電解液，能通過(guò)內(nèi)部的電解離子很好的調(diào)節(jié)周?chē)寥赖碾娮杪?，他既考慮了防腐、良好的降阻效果、可延伸性，同時(shí)也可根據(jù)需要添加電解離子，達(dá)到長(zhǎng)期降阻的目的，實(shí)現(xiàn)了可維護(hù)性，確實(shí)是一種良好的接地材料，但價(jià)格昂貴，同時(shí)也犧牲了大量的重金屬。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種施工方便、可維護(hù)、價(jià)格相對(duì)較低的延伸式非金屬離子接地極。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是延伸式非金屬離子接地極， 包括石墨連接器，所述石墨連接器由石墨制成的連接器本體及分別與連接器本體兩端固定連接的螺紋連接件構(gòu)成，所述螺紋連接件由石墨制成。這里的固定連接可以是一體成型結(jié)構(gòu)或通過(guò)固定件固定，或通過(guò)其他方式固定。
所述螺紋連接件的截面從螺紋連接件與端頭本體連接的連接處向螺紋連接件的自由端方向逐漸減小。該結(jié)構(gòu)使得螺紋連接件形成梯形壓力內(nèi)螺紋，該螺紋連接件與其匹配的連接口連接時(shí)，同時(shí)可以起到較好的密封的效果。
一種包括上述石墨連接器的延伸式非金屬離子接地極，還包括電極管、電極延伸管，電極管、電極延伸管的一端具有與螺紋連接件匹配的連接口。上述的電極延伸管可以是一根或多根，當(dāng)為多根時(shí)，每?jī)筛姌O延伸管之間也通過(guò)連接器連接。
還包括石墨引出端頭，所述石墨引出端頭由石墨制成的引出端頭本體、與引出端頭本體一端固定連接的螺紋連接件及與引出端頭本體另一端固定連接的金屬電極構(gòu)成，所述螺紋連接件由石墨制成，所述電極延伸管的另一端具有與螺紋連接件匹配的連接口。螺紋連接件的截面從螺紋連接件與引出端頭本體連接的連接處向螺紋連接件的自由端方向逐漸減小，螺紋連接件與引出端頭本體為一體結(jié)構(gòu)。
所述電極管、電極延伸管、連接器均由石墨制成且均具有中空管狀結(jié)構(gòu)，電極管、 電極延伸管、連接器的中空管狀結(jié)構(gòu)相互接通構(gòu)成一中空的腔體，所述中空的腔體內(nèi)灌裝有具有離子滲透和保水吸濕功能的電解離子滲透化合物構(gòu)成的灌裝體。電極管、電極延伸管其內(nèi)孔大小為外徑的1/3，連接器兩端有左右相反的分別用于連接電極管和電極延伸管或電極延伸管和電極延伸管相連接的梯形壓力外螺紋。
所述電極管、電極延伸管上均設(shè)有用于安裝的固定卡位。
所述電極延伸管底部開(kāi)設(shè)有離子泄漏孔。
所述引出端頭本體與金屬電極連接的界面處設(shè)有用于加強(qiáng)連接牢固性的防腐粘合劑層。
所述金屬電極表面具有鍍鋅層，鍍鋅層外還具有導(dǎo)電防腐層。
綜上所述，本實(shí)用新型采用人造高純度石墨燒制而成，作為延伸式非金屬離子接地極的主體，充分利用了通過(guò)高溫?zé)瞥尚偷母呒兌热嗽焓母鞣N特性，具有以下優(yōu)占. (1)因石墨電極管為高溫?zé)?，石墨粉的之間連接為分子式連接，其自身的電阻率極低< lOy Q.m，導(dǎo)電性能接近金屬，同時(shí)在雨淋、暴曬等惡劣條件下也不會(huì)發(fā)生解體、散架等情況。
(2)由于石墨電極為非金屬物質(zhì)，耐酸堿，電極管在埋入土壤后終身不會(huì)腐蝕。
(3)燒制成型的石墨電極管具有優(yōu)異的耐高溫性(石墨熔點(diǎn)溫度為4000°C )，即使經(jīng)過(guò)高溫灼燒，熱膨脹系數(shù)也很小，而且強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)(在2000°C時(shí)，其強(qiáng)度提高一倍)，因此在承受大電流沖擊后，阻值不會(huì)增大，無(wú)發(fā)脆、斷裂甚至解體等缺陷。
(4)當(dāng)接地工程需要將非金屬離子接地體主體延長(zhǎng)時(shí)，可通過(guò)燒制成型的石墨經(jīng)過(guò)特殊工藝加工而成的電極連接器連接，因此可以根據(jù)工程需要隨意組合，理論上可以無(wú)限延長(zhǎng)，以滿(mǎn)足各種接地工程的需要，而且連接器與主體具有同樣良好的導(dǎo)電性能和防腐性能，摒除了采用金屬作為電極主體加長(zhǎng)易腐蝕的缺陷。
(5)電極管上端加工有用于安裝定位的固定卡位，主要是用于電極加長(zhǎng)到三根電極管以上埋設(shè)時(shí)卡位和固定，并且每根電極管質(zhì)量輕，僅為6、7公斤，現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)、施工都極為方便。
(6)電極管采用高純度石墨燒制而成，具有很強(qiáng)的吸水和較強(qiáng)的保水性能，同時(shí)內(nèi)填充的電解離子，也能有效地從空氣或土壤中吸收并且鎖住水分，在土壤周?chē)鷿穸纫约半娊怆x子濃度開(kāi)始變化時(shí)可通過(guò)電極管的毛細(xì)孔及時(shí)地進(jìn)行釋放電解離子，從而使土壤的電阻率趨于穩(wěn)定，電解離子能夠深入到泥土及巖縫中，形成不斷擴(kuò)大的“根狀導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)”，大幅度的擴(kuò)大接地體與大地的接觸面積和散流面積，從而使接地電阻保持穩(wěn)定，且接地電阻值會(huì)隨時(shí)間推移而趨向更低，不受外界環(huán)境變化影響。
4 (7)在金屬電極鍍鋅基礎(chǔ)上還有一層導(dǎo)電防腐層，金屬電極與石墨引出端頭連接處(既金屬與非金屬交界處)涂抹防腐粘合劑，電極在埋入土壤后不會(huì)產(chǎn)生“電化學(xué)”腐蝕。
(8)隨著時(shí)間推移，若發(fā)現(xiàn)接地電阻值回升或金屬電極腐蝕，可旋開(kāi)電極引出端添加電解離子和更換金屬電極，真正實(shí)現(xiàn)可維護(hù)，從而極大的延長(zhǎng)了使用壽命和減少后期建設(shè)費(fèi)用。

圖1是本實(shí)用新型石墨連接器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型電極延伸管結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的左視圖； 圖4是本實(shí)用新型連接器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4的左視圖； 圖6是本實(shí)用新型電極管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是圖6的左視圖； 圖8是本實(shí)用新型延伸式非金屬離子接地極實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本實(shí)用新型延伸式非金屬離子接地極實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是本實(shí)用新型延伸式非金屬離子接地極實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中各附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)為1、金屬電極；2、石墨引出端頭；3、電極延伸管；4、連接器；5、電極管；6、固定卡位；7、離子泄漏孔；8、防腐粘合劑層；9、鍍鋅層； 10、導(dǎo)電防腐層；11、灌裝體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1 參見(jiàn)圖4、圖5所示，本實(shí)施例的延伸式非金屬離子接地極主要由石墨連接器4構(gòu)成，所述石墨連接器4由石墨制成的連接器本體及分別與連接器本體兩端固定連接的螺紋連接件構(gòu)成，所述螺紋連接件由石墨制成，該螺紋連接件的截面從螺紋連接件與端頭本體連接的連接處向螺紋連接件的自由端方向逐漸減小，形成梯形壓力內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例2 參見(jiàn)圖1至圖8所示，圖8為本實(shí)用新型所述延伸式非金屬離子接地極第一種結(jié)構(gòu)示意圖，采用高溫灼燒成型的石墨電極管5與石墨引出端頭2組合，石墨電極管5與石墨引出端頭2采用梯形螺紋進(jìn)行連接，該組合方式主要適用于地理環(huán)境惡劣，土層較薄的地區(qū)進(jìn)行水平埋設(shè)使用，特別適合用于電力系統(tǒng)送電線(xiàn)路桿塔接地。
實(shí)施例3 參見(jiàn)圖1至圖7、圖9所示，圖9為本實(shí)用新型所述延伸式非金屬離子接地極第二種結(jié)構(gòu)示意圖，采用石墨電極管5、石墨連接器4、石墨電極延伸管3與石墨引出端頭2組合，石墨連接器4的兩端分別有梯形壓力外螺紋，可分別與石墨電極管5和石墨電極延伸管 3連接，石墨電極延伸管3與石墨引出端頭2進(jìn)行連接。根據(jù)實(shí)際需要，可采用一根石墨電極管5和多根石墨電極延伸管3通過(guò)石墨連接器4進(jìn)行連接使用，該組合方式主要是用于垂直深埋時(shí)使用，特別適用于現(xiàn)代變電站、移動(dòng)基站等接地面積較小而接地電阻值又要求較高之地區(qū)使用。
實(shí)施例4 參見(jiàn)圖圖1至圖7、圖10所示，圖10為本實(shí)用新型所述延伸式非金屬離子接地極第三種結(jié)構(gòu)示意圖，采用石墨電極延伸管3與兩套石墨引出端頭2組合，石墨電極延伸管3 的兩端都有螺紋，分別與石墨引出端頭2進(jìn)行連接，該組合方式主要是用于水平埋設(shè)時(shí)使用，特別適用于腐蝕性較高之地區(qū)使用。
上述實(shí)施例中，延伸式非金屬離子接地極它包括有石墨引出端頭2、石墨電極延伸管3、石墨電極連接器4、石墨電極管5構(gòu)成，在金屬電極1與石墨引出端頭2采用螺紋與防腐粘合劑連接，而金屬電極自身也做了導(dǎo)電防腐處理，具有導(dǎo)電性能和防腐特性，能極大的延長(zhǎng)接地極的使用壽命；石墨電極延伸管3與石墨電極管5通過(guò)石墨電極連接器4相互連接，該電極采用高溫灼燒的電極石墨制成，具有非常低的自身電阻率、非常好的導(dǎo)電性、熱膨脹系數(shù)低的明顯特點(diǎn)，而且因?yàn)槭欠墙饘傥镔|(zhì)，永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生銹蝕，石墨電極內(nèi)部為電解離子化合物，該物質(zhì)具有非常好的滲透性和吸水性，能有效地由空氣或土壤中吸收并且鎖住水分，然后在周?chē)寥罎穸纫约半娊怆x子濃度開(kāi)始變化時(shí)及時(shí)地進(jìn)行釋放，從而使土壤的上述性質(zhì)趨于穩(wěn)定，電解離子能夠深入到泥土及巖縫中，形成不斷擴(kuò)大的“根狀網(wǎng)絡(luò)”，大幅度的擴(kuò)大接地體與大地的接觸面積和散流面積，從而使接地電阻保持穩(wěn)定，且會(huì)隨時(shí)間推移而趨向更低，不受環(huán)境變化影響。
如上所述，便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，包括石墨連接器(4)，所述石墨連接器(4) 由石墨制成的連接器本體及分別與連接器本體兩端固定連接的螺紋連接件構(gòu)成，所述螺紋 連接件由石墨制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，所述螺紋連接件的 截面從螺紋連接件與端頭本體連接的連接處向螺紋連接件的自由端方向逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，還包括電極管(5)、 電極延伸管(3)，電極管(5)、電極延伸管(3)的一端具有與螺紋連接件匹配的連接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，還包括石墨引出端 頭，所述石墨引出端頭由石墨制成的引出端頭本體、與引出端頭本體一端固定連接的螺紋 連接件及與引出端頭本體另一端固定連接的金屬電極(1)構(gòu)成，所述螺紋連接件由石墨制 成，所述電極延伸管(3)的另一端具有與螺紋連接件匹配的連接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，所述電極管(5)、電 極延伸管(3)、連接器(4)均由石墨制成且均具有中空管狀結(jié)構(gòu)，電極管(5)、電極延伸管 (3)、連接器(4)的中空管狀結(jié)構(gòu)相互接通構(gòu)成一中空的腔體，所述中空的腔體內(nèi)灌裝有具 有離子滲透和保水吸濕功能的電解離子滲透化合物構(gòu)成的灌裝體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任意一項(xiàng)所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，所述電 極管(5)、電極延伸管(3)上均設(shè)有用于安裝的固定卡位(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5任意一項(xiàng)所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，所述電 極延伸管(3)底部開(kāi)設(shè)有離子泄漏孔(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，所述引出端頭本體 與金屬電極(1)連接的界面處設(shè)有用于加強(qiáng)連接牢固性的防腐粘合劑層。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的延伸式非金屬離子接地極，其特征在于，所述金屬電極(1)表 面具有鍍鋅層(9)，鍍鋅層(9)外還具有導(dǎo)電防腐層(10)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種延伸式非金屬離子接地極。該延伸式非金屬離子接地極包括石墨連接器(4)，所述石墨連接器(4)由石墨制成的連接器本體及分別與連接器本體兩端固定連接的螺紋連接件構(gòu)成，所述螺紋連接件由石墨制成。本實(shí)用新型的延伸式非金屬離子接地極無(wú)腐蝕、在復(fù)雜的地理環(huán)境下降阻效果明顯、散流性能好、施工方便、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、可維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格相對(duì)較低的延伸式非金屬離子接地極。
文檔編號(hào)H01R4/66GK201594592SQ20092024341
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者馮明生, 羅偉 申請(qǐng)人:馮明生, 羅偉