本發(fā)明涉及一種多功能接地裝置及其制備方法，屬于電力設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

接地裝置是指埋設(shè)在地下的接地電極與由該接地電極到設(shè)備之間的連接導(dǎo)線的總稱。具有使電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)的工作電流接地，大型裝置、設(shè)備、建筑物、橋梁等的雷電電流接地，操作室、工控室、計(jì)算機(jī)房等的靜電電流接地等功能。

接地裝置在土壤中會產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，特別是在土質(zhì)松軟，含水量高的土壤中，極易造成接地極銹蝕，增大接地裝置的接地電阻，導(dǎo)致接地網(wǎng)局部斷裂，由于接地網(wǎng)的失效，致使出現(xiàn)雷擊或其他原因時(shí)工作電流不能安全泄地而造成的事故近些年來頻頻發(fā)生，直接經(jīng)濟(jì)損失巨大，而長時(shí)間大面積的停電、大企業(yè)的停工停產(chǎn)、更換新的接地網(wǎng)等間接經(jīng)濟(jì)損失更是無法估量。

目前采用的防腐措施通常有以下幾類：采取優(yōu)質(zhì)施工工藝、陰極保護(hù)法、外層保護(hù)法、采用銅質(zhì)接地極。然后，改善施工工藝雖然可以在一定程度上降低腐蝕速率，但不能從根本上長期有效地解決接地裝置的防腐問題。陰極保護(hù)法需要消耗金屬，投資較大，并且污染土壤；銅材料耐腐蝕性強(qiáng)，銅質(zhì)接地裝置使用壽命長，但價(jià)格較高，且會造成重金屬污染，對周邊環(huán)境造成巨大影響。現(xiàn)有外層保護(hù)法指在導(dǎo)體表面采用覆蓋層，但在實(shí)際的工程應(yīng)用中，覆蓋層不可避免的會受到各類破壞，發(fā)生局部腐蝕，造成金屬構(gòu)件穿孔幾率增加，反而比沒有覆蓋層的金屬構(gòu)件表面的均勻腐蝕更具破壞性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多功能接地裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，耐腐蝕性能好。

本發(fā)明同時(shí)還提供了一種多功能接地裝置的制備方法。

一種多功能接地裝置，包括保護(hù)帽、金屬接地極和錐頭，金屬接地極上設(shè)有接線柱，接線柱連接引出線，所述的金屬接地極包括一體成型的金屬釘頭和金屬接地針，所述的錐頭呈星型，所述的接線柱和引出線采用焊接方式連接，所述的金屬接地極采用鋁合金材料制成，所述的金屬接地針外部設(shè)有防腐層。

所述的金屬接地針和防腐層之間還設(shè)有導(dǎo)電過渡層。

所述的金屬接地針表面設(shè)有螺紋。

所述的金屬接地針、導(dǎo)電過渡層和防腐層的半徑比為1:1.25-1.4:2.75-3.2。

所述的防腐層由以下重量份的原料組成：

石墨粉15-20份，銀包玻璃微珠8-15份，膨潤土10-15份，環(huán)氧樹脂15-22份，甲基三乙氧基硅烷14-20份，2-苯基咪唑8-12份，十二烷基磺酸鈉5-12份，正丁醇30-40份，二甲苯10-20份。

所述的導(dǎo)電過渡層由以下重量份的原料組成：

石墨粉18-25份，金屬粉末22-30份，異丁醇30-50份，聚酰胺樹脂15-25份，乙烯基硅油3-8份，端羥基聚二甲基硅氧烷22-30份，2-苯基咪唑5-10份，二氧化硅3-5份。

所述的金屬粉末為導(dǎo)電鍍銀鎳粉。

所述的多功能接地裝置的制備方法，包括以下步驟：

1)導(dǎo)電過渡液和防腐液制備：

將聚酰胺樹脂15-25份、乙烯基硅油3-8份、端羥基聚二甲基硅氧烷22-30份、二氧化硅3-5份加入到30-50份異丁醇中攪拌均勻，加入石墨粉18-25份、金屬粉末22-30份攪拌均勻后靜置，得導(dǎo)電過渡液備用；

將正丁醇30-40份、二甲苯10-20份混合均勻，然后加入膨潤土10-15份、環(huán)氧樹脂15-22份、甲基三乙氧基硅烷14-20份、十二烷基磺酸鈉5-12份繼續(xù)攪拌至均勻，加入石墨粉15-20份，銀包玻璃微珠8-15份攪拌均勻后靜置，得防腐液備用；

2)金屬接地針涂覆導(dǎo)電過渡層和防腐層：

在配置好的導(dǎo)電過渡液中加入5-10份2-苯基咪唑混合均勻后，均勻涂覆至金屬接地針表面得到導(dǎo)電過渡層；

待導(dǎo)電過渡層固化后用砂布打磨表面；

在配置好的防腐液中加入8-12份2-苯基咪唑混合均勻后，均勻涂覆至砂布打磨過的導(dǎo)電過渡層表面，固化干燥后得所述多功能接地裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，金屬接地極包括一體成型的金屬釘頭和金屬接地針，并且錐頭呈星型，使用時(shí)由于錐頭受力面積小，壓力大，更容易擊打至地下，方便省力。

2)本發(fā)明金屬接地極自帶導(dǎo)電過渡層和防腐層，具有良好的導(dǎo)電性，由于金屬接地針表面設(shè)有螺紋，因此導(dǎo)電過渡層能夠和金屬接地針緊密接觸，同理經(jīng)過砂布打磨的固化未干燥的導(dǎo)電過渡層能夠與防腐層更好的粘結(jié)不脫落，導(dǎo)電過渡層和防腐層大大增加了電流的流通面，有效降低了接地極的接地電阻。同時(shí)鋪設(shè)時(shí)可少用或不用降阻材料，節(jié)約了成本投入。

3)本發(fā)明防腐層具有優(yōu)異的防腐性能，大大延長了接地裝置的使用壽命，降低了接地裝置維護(hù)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明接地裝置示意圖；

圖2是金屬接地極的截面圖；

圖3是星型錐頭的示意圖；

其中，1、保護(hù)帽；2、金屬釘頭；3、導(dǎo)電過渡層；4、防腐層；5、錐頭；6、接線柱；7、引出線；8、金屬接地針；9、金屬接地極；10、螺紋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種多功能接地裝置，包括保護(hù)帽1、金屬接地極9和錐頭5，金屬接地極9上設(shè)有接線柱6，接線柱6連接引出線7，所述的金屬接地極9包括一體成型的金屬釘頭2和金屬接地針8，所述的錐頭5呈星型，所述的接線柱6和引出線7采用焊接方式連接，所述的金屬接地極9采用鋁合金材料制成，所述的金屬接地針8外部設(shè)有防腐層4。

實(shí)施例2

一種多功能接地裝置，包括保護(hù)帽1、金屬接地極9和錐頭5，金屬接地極9上設(shè)有接線柱6，接線柱6連接引出線7，所述的金屬接地極9包括一體成型的金屬釘頭2和金屬接地針8，所述的錐頭5呈星型，所述的接線柱6和引出線7采用焊接方式連接，所述的金屬接地極9采用鋁合金材料制成，所述的金屬接地針8外部設(shè)有防腐層4。所述的金屬接地針8和防腐層4之間還設(shè)有導(dǎo)電過渡層3。所述的金屬接地針8上設(shè)有螺紋10。所述的金屬接地針8、導(dǎo)電過渡層3和防腐層4的半徑比為1:1.25-1.4:1.75-2.2。

實(shí)施例3

一種多功能接地裝置，包括保護(hù)帽1、金屬接地極9和錐頭5，金屬接地極9上設(shè)有接線柱6，接線柱6連接引出線7，所述的金屬接地極9包括一體成型的金屬釘頭2和金屬接地針8，所述的錐頭5呈星型，所述的接線柱6和引出線7采用焊接方式連接，所述的金屬接地極9采用鋁合金材料制成，所述的金屬接地針8外部設(shè)有防腐層4。所述的金屬接地針8和防腐層4之間還設(shè)有導(dǎo)電過渡層3。所述的金屬接地針8上設(shè)有螺紋10。所述的金屬接地針8、導(dǎo)電過渡層3和防腐層4的半徑比為1:1.25-1.4:1.75-2.2。

所述的防腐層4由以下重量份的原料組成：

石墨粉18份，銀包玻璃微珠10份，膨潤土12份，環(huán)氧樹脂18份，甲基三乙氧基硅烷16份，2-苯基咪唑10份，十二烷基磺酸鈉8份，正丁醇35份，二甲苯15份。

所述的導(dǎo)電過渡層3由以下重量份的原料組成：

石墨粉20份，金屬粉末26份，異丁醇40份，聚酰胺樹脂20份，乙烯基硅油5份，端羥基聚二甲基硅氧烷26份，2-苯基咪唑8份，二氧化硅4份。

實(shí)施例4

所述的多功能接地裝置的制備方法，包括以下步驟：

1)導(dǎo)電過渡液和防腐液制備：

將聚酰胺樹脂15份、乙烯基硅油3份、端羥基聚二甲基硅氧烷22份、二氧化硅3份加入到30份異丁醇中攪拌均勻，加入石墨粉18份、金屬粉末22份攪拌均勻后靜置，得導(dǎo)電過渡液備用；

將正丁醇30份、二甲苯10份混合均勻，然后加入膨潤土10份、環(huán)氧樹脂15份、甲基三乙氧基硅烷14份、十二烷基磺酸鈉5份繼續(xù)攪拌至均勻，加入石墨粉15份，銀包玻璃微珠8份攪拌均勻后靜置，得防腐液備用；

2)金屬接地針涂覆導(dǎo)電過渡層和防腐層：

在配置好的導(dǎo)電過渡液中加入5份2-苯基咪唑混合均勻后，均勻涂覆至金屬接地針表面得到導(dǎo)電過渡層；

待導(dǎo)電過渡層固化后用砂布打磨表面；

在配置好的防腐液中加入8份2-苯基咪唑混合均勻后，均勻涂覆至砂布打磨過的導(dǎo)電過渡層表面，固化干燥后得所述多功能接地裝置。

實(shí)施例5

所述的多功能接地裝置的制備方法，包括以下步驟：

1)導(dǎo)電過渡液和防腐液制備：

將聚酰胺樹脂25份、乙烯基硅油8份、端羥基聚二甲基硅氧烷30份、二氧化硅5份加入到50份異丁醇中攪拌均勻，加入石墨粉25份、金屬粉末30份攪拌均勻后靜置，得導(dǎo)電過渡液備用；

將正丁醇40份、二甲苯20份混合均勻，然后加入膨潤土15份、環(huán)氧樹脂22份、甲基三乙氧基硅烷20份、十二烷基磺酸鈉12份繼續(xù)攪拌至均勻，加入石墨粉20份，銀包玻璃微珠15份攪拌均勻后靜置，得防腐液備用；

2)金屬接地針涂覆導(dǎo)電過渡層和防腐層：

在配置好的導(dǎo)電過渡液中加入10份2-苯基咪唑混合均勻后，均勻涂覆至金屬接地針表面得到導(dǎo)電過渡層；

待導(dǎo)電過渡層固化后用砂布打磨表面；

在配置好的防腐液中加入12份2-苯基咪唑混合均勻后，均勻涂覆至砂布打磨過的導(dǎo)電過渡層表面，固化干燥后得所述多功能接地裝置。

將本發(fā)明多功能接地裝置涂覆有導(dǎo)電過渡層和防腐層的金屬接地針進(jìn)行耐酸堿鹽測試，其中在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的NaCl溶液中，防腐層的破壞時(shí)間大于1200小時(shí)，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的NaOH溶液和HCl溶液中，防腐層的破壞時(shí)間大于1000小時(shí)，其防腐性能優(yōu)異。

采用電壓電流法進(jìn)行電導(dǎo)率測試，測得本發(fā)明多功能接地裝置的電導(dǎo)率為1.22Ω·m，小于5Ω·m。