本發(fā)明公開了一種耐腐蝕變電站接地材料的制備方法，屬于接地材料的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

變電站接地系統(tǒng)是保證變電設(shè)備安全有效運(yùn)行的一個(gè)重要因素?，F(xiàn)階段我國變電站接地材料主要采用鍍鋅鋼或者扁鋼，雖然材料成本低廉易得，但其電阻較高，并且在土壤中極易發(fā)生腐蝕，經(jīng)過多年運(yùn)行后接地材料逐漸減少甚至消失，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。國外發(fā)達(dá)國家如美國、日本等國家采用純銅作為接地材料，純銅具有電阻低、不易腐蝕等特點(diǎn)，但存在成本頗高，機(jī)械強(qiáng)度較低等缺點(diǎn)。銅包鋼接地材料是目前發(fā)展出來的新接地材料，兼具銅的低電阻、耐腐蝕性和鋼的高機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn)。銅包鋼接地材料有電鍍、熱浸鍍法、包覆法和水平連鑄等生產(chǎn)工藝，但目前電鍍生產(chǎn)的銅包鋼接地材料具有銅純度高、銅層覆蓋均勻、與

鋼基結(jié)合牢固等優(yōu)點(diǎn)成為市場(chǎng)的主流。銅包鋼接地材料埋在中性或堿性土壤中會(huì)發(fā)生鈍化，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能；但在酸性、高鹽分土壤中仍會(huì)發(fā)生腐蝕。目前我國部分地區(qū)酸雨較為嚴(yán)重，導(dǎo)致土壤酸化；鹽湖、沿海地區(qū)土壤鹽分含量較高，具有較強(qiáng)的腐蝕性，均會(huì)對(duì)銅包鋼接地材料造成不同程度的腐蝕，縮短其使用壽命。

現(xiàn)行電力設(shè)備的接地體主要存在以下不足之處：（1）抗腐蝕能力差。一般金屬接地體預(yù)計(jì)使用壽命20年，有的甚至3～5年即已嚴(yán)重銹蝕。（2）造價(jià)高。銅接地材料造價(jià)高國內(nèi)應(yīng)用率低，鍍鋅鋼的有一定防腐效果，但價(jià)格也遠(yuǎn)高于普通鋼材。（3）與土壤結(jié)合緊密度不高。金屬接地體由于其本身的硬脆性特點(diǎn)，在敷設(shè)過程中與土壤結(jié)合不夠緊密，接觸電阻大且容易形成氧濃差電化學(xué)腐蝕。（4）不便運(yùn)輸及施工。金屬接地材料重量重、體積大不便運(yùn)輸及施工。（5）金屬材料易遭盜竊破壞。由于金屬材料二次販賣價(jià)值高，接地引線、接地盒、接地體等屢遭人為盜竊、破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)目前變電站接地材料的抗腐蝕能力差，造價(jià)高，與土壤的結(jié)合緊密度不高，金屬材料重量重、體積大，不便運(yùn)輸與施工，同時(shí)易遭盜竊破壞的缺陷，提供了一種通過將赤泥顆粒與灘涂砂石復(fù)合，經(jīng)鹽堿土浸提液激發(fā)后，再與導(dǎo)電纖維復(fù)合，經(jīng)導(dǎo)電纖維形成的交織導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行導(dǎo)電接地，同時(shí)，由于赤泥與灘涂砂石形成類似水泥的膠凝材料，提高接地材料與土壤環(huán)境結(jié)合強(qiáng)度的方法，本發(fā)明首先將聚乙烯醇溶液、過氧化氫等混合并在低溫下反應(yīng)，隨后在氮?dú)鈿夥障?，與吡咯單體混合攪拌，洗滌干燥后制得干燥導(dǎo)電纖維，接著將去雜的灘涂淤泥干燥并與去離子水混合離心后得干燥灘涂砂石，隨后與赤泥顆粒和干燥導(dǎo)電纖維球磨制得球磨粉末，然后將鹽漬土顆粒與去離子水混合，離心分離后與球磨粉末混合并澆筑至模具，脫模煅燒后即可得耐腐蝕變電站接地材料，本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料抗腐蝕能力好，與土壤的結(jié)合緊密度高，易于運(yùn)輸與施工，同時(shí)由于成本低廉，還可避免人為盜竊破壞。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份質(zhì)量份數(shù)10%聚乙烯醇溶液、3～5份過氧化氫、1～2份對(duì)甲苯磺酸和10～15份去離子水置于燒杯中，在0～5℃下冰水浴反應(yīng)5～8min后，收集得混合改性液；

（2）將上述制備的混合改性液置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝?，在氮?dú)鈿夥障?，按質(zhì)量比1:10，將吡咯單體滴加至混合改性液中，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，攪拌反應(yīng)45～60min，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3～5次后，再在65～70℃下干燥6～8h，制備得干燥導(dǎo)電纖維；

（3）選取灘涂淤泥并篩除大顆粒石塊與貝殼后，在75～80℃下干燥6～8h，收集干燥灘涂淤泥并按質(zhì)量比1:10與去離子水?dāng)嚢杌旌?，再?500～5000r/min下離心分離10～15min，收集下層砂石并自然晾干，制備得干燥灘涂砂石，按質(zhì)量比1:1:5，將干燥灘涂砂石、赤泥顆粒與上述制備的干燥導(dǎo)電纖維混合并置于350～400r/min下球磨3～5h，過100目篩制備得球磨粉末，備用；

（4）選取ph為9.5～10.0重度鹽堿地鹽漬土，將其研磨并過80目篩，收集得鹽漬土顆粒，隨后按質(zhì)量比1:10，將鹽漬土顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌希?500～3000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液制備得改性鹽堿液；

（5）按質(zhì)量比1:3，將上述制備的改性鹽堿液與步驟（3）制備的球磨粉末攪拌混合并澆注至模具中，在室溫下靜置固化20～24h后，將其脫模并收集得坯料，再將坯料置于120～150℃馬弗爐中煅燒6～8h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐腐蝕變電站接地材料。

本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料加工成直徑為16.5～17.5mm，長度為2～3m銅覆鋼材料，控制銅覆鋼的厚度為0.7～0.9mm，隨后使用手錘將一端垂直打入地下，控制頂端距地面0.6～0.8m，用原土回填即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得耐腐蝕變電站接地材料在自然環(huán)境下，使用壽命較目前使用的接地材料延長了3～5年，抗腐蝕能力好，與土壤的結(jié)合緊密度高。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料抗腐蝕能力好，與土壤的結(jié)合緊密度高，易于運(yùn)輸與施工，同時(shí)由于成本低廉，還可避免人為盜竊破壞；

（2）本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料制備簡單，使用方便，值得推廣使用。

具體實(shí)施方式

按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份質(zhì)量份數(shù)10%聚乙烯醇溶液、3～5份過氧化氫、1～2份對(duì)甲苯磺酸和10～15份去離子水置于燒杯中，在0～5℃下冰水浴反應(yīng)5～8min后，收集得混合改性液；將上述制備的混合改性液置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝?，在氮?dú)鈿夥障拢促|(zhì)量比1:10，將吡咯單體滴加至混合改性液中，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，攪拌反應(yīng)45～60min，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3～5次后，再在65～70℃下干燥6～8h，制備得干燥導(dǎo)電纖維；選取灘涂淤泥并篩除大顆粒石塊與貝殼后，在75～80℃下干燥6～8h，收集干燥灘涂淤泥并按質(zhì)量比1:10與去離子水?dāng)嚢杌旌?，再?500～5000r/min下離心分離10～15min，收集下層砂石并自然晾干，制備得干燥灘涂砂石，按質(zhì)量比1:1:5，將干燥灘涂砂石、赤泥顆粒與上述制備的干燥導(dǎo)電纖維混合并置于350～400r/min下球磨3～5h，過100目篩制備得球磨粉末，備用；選取ph為9.5～10.0重度鹽堿地鹽漬土，將其研磨并過80目篩，收集得鹽漬土顆粒，隨后按質(zhì)量比1:10，將鹽漬土顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?500～3000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液制備得改性鹽堿液；按質(zhì)量比1:3，將上述制備的改性鹽堿液與制備的球磨粉末攪拌混合并澆注至模具中，在室溫下靜置固化20～24h后，將其脫模并收集得坯料，再將坯料置于120～150℃馬弗爐中煅燒6～8h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐腐蝕變電站接地材料。

實(shí)例1

按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45份質(zhì)量份數(shù)10%聚乙烯醇溶液、3份過氧化氫、1份對(duì)甲苯磺酸和10份去離子水置于燒杯中，在0℃下冰水浴反應(yīng)5min后，收集得混合改性液；將上述制備的混合改性液置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝?，在氮?dú)鈿夥障?，按質(zhì)量比1:10，將吡咯單體滴加至混合改性液中，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，攪拌反應(yīng)45min，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3次后，再在65℃下干燥6h，制備得干燥導(dǎo)電纖維；選取灘涂淤泥并篩除大顆粒石塊與貝殼后，在75℃下干燥6h，收集干燥灘涂淤泥并按質(zhì)量比1:10與去離子水?dāng)嚢杌旌?，再?500r/min下離心分離10min，收集下層砂石并自然晾干，制備得干燥灘涂砂石，按質(zhì)量比1:1:5，將干燥灘涂砂石、赤泥顆粒與上述制備的干燥導(dǎo)電纖維混合并置于350r/min下球磨3h，過100目篩制備得球磨粉末，備用；選取ph為9.5重度鹽堿地鹽漬土，將其研磨并過80目篩，收集得鹽漬土顆粒，隨后按質(zhì)量比1:10，將鹽漬土顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?500r/min下離心分離10min，收集上層清液制備得改性鹽堿液；按質(zhì)量比1:3，將上述制備的改性鹽堿液與制備的球磨粉末攪拌混合并澆注至模具中，在室溫下靜置固化20h后，將其脫模并收集得坯料，再將坯料置于120℃馬弗爐中煅燒6h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐腐蝕變電站接地材料。

將本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料加工成直徑為16.5mm，長度為2m銅覆鋼材料，控制銅覆鋼的厚度為0.7mm，隨后使用手錘將一端垂直打入地下，控制頂端距地面0.6m，用原土回填即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得耐腐蝕變電站接地材料在自然環(huán)境下，使用壽命較目前使用的接地材料延長了3年，抗腐蝕能力好，與土壤的結(jié)合緊密度高。

實(shí)例2

按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量50份質(zhì)量份數(shù)10%聚乙烯醇溶液、5份過氧化氫、2份對(duì)甲苯磺酸和15份去離子水置于燒杯中，在5℃下冰水浴反應(yīng)8min后，收集得混合改性液；將上述制備的混合改性液置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝?，在氮?dú)鈿夥障?，按質(zhì)量比1:10，將吡咯單體滴加至混合改性液中，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，攪拌反應(yīng)60min，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌5次后，再在70℃下干燥8h，制備得干燥導(dǎo)電纖維；選取灘涂淤泥并篩除大顆粒石塊與貝殼后，在80℃下干燥8h，收集干燥灘涂淤泥并按質(zhì)量比1:10與去離子水?dāng)嚢杌旌?，再?000r/min下離心分離15min，收集下層砂石并自然晾干，制備得干燥灘涂砂石，按質(zhì)量比1:1:5，將干燥灘涂砂石、赤泥顆粒與上述制備的干燥導(dǎo)電纖維混合并置于400r/min下球磨5h，過100目篩制備得球磨粉末，備用；選取ph為10.0重度鹽堿地鹽漬土，將其研磨并過80目篩，收集得鹽漬土顆粒，隨后按質(zhì)量比1:10，將鹽漬土顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?000r/min下離心分離15min，收集上層清液制備得改性鹽堿液；按質(zhì)量比1:3，將上述制備的改性鹽堿液與制備的球磨粉末攪拌混合并澆注至模具中，在室溫下靜置固化24h后，將其脫模并收集得坯料，再將坯料置于150℃馬弗爐中煅燒8h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐腐蝕變電站接地材料。

將本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料加工成直徑為17.5mm，長度為3m銅覆鋼材料，控制銅覆鋼的厚度為0.9mm，隨后使用手錘將一端垂直打入地下，控制頂端距地面0.8m，用原土回填即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得耐腐蝕變電站接地材料在自然環(huán)境下，使用壽命較目前使用的接地材料延長了5年，抗腐蝕能力好，與土壤的結(jié)合緊密度高。

實(shí)例3

按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量47份質(zhì)量份數(shù)10%聚乙烯醇溶液、4份過氧化氫、1份對(duì)甲苯磺酸和13份去離子水置于燒杯中，在3℃下冰水浴反應(yīng)6.5min后，收集得混合改性液；將上述制備的混合改性液置于三口燒瓶中，通氮?dú)馀懦諝?，在氮?dú)鈿夥障?，按質(zhì)量比1:10，將吡咯單體滴加至混合改性液中，控制滴加速度為2ml/min，待滴加完成后，攪拌反應(yīng)52min，隨后過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌4次后，再在67℃下干燥7h，制備得干燥導(dǎo)電纖維；選取灘涂淤泥并篩除大顆粒石塊與貝殼后，在77℃下干燥7h，收集干燥灘涂淤泥并按質(zhì)量比1:10與去離子水?dāng)嚢杌旌?，再?250r/min下離心分離13min，收集下層砂石并自然晾干，制備得干燥灘涂砂石，按質(zhì)量比1:1:5，將干燥灘涂砂石、赤泥顆粒與上述制備的干燥導(dǎo)電纖維混合并置于375/min下球磨4h，過100目篩制備得球磨粉末，備用；選取ph為9.7重度鹽堿地鹽漬土，將其研磨并過80目篩，收集得鹽漬土顆粒，隨后按質(zhì)量比1:10，將鹽漬土顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?750r/min下離心分離13min，收集上層清液制備得改性鹽堿液；按質(zhì)量比1:3，將上述制備的改性鹽堿液與制備的球磨粉末攪拌混合并澆注至模具中，在室溫下靜置固化22h后，將其脫模并收集得坯料，再將坯料置于135℃馬弗爐中煅燒7h后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，即可制備得一種耐腐蝕變電站接地材料。

將本發(fā)明所得的耐腐蝕變電站接地材料加工成直徑為17mm，長度為2.5m銅覆鋼材料，控制銅覆鋼的厚度為0.8mm，隨后使用手錘將一端垂直打入地下，控制頂端距地面0.7m，用原土回填即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得耐腐蝕變電站接地材料在自然環(huán)境下，使用壽命較目前使用的接地材料延長了4年，抗腐蝕能力好，與土壤的結(jié)合緊密度高。