石墨基柔性復(fù)合接地材料（Flexible Graphite Composite Electrical Grounding Material）產(chǎn)品介紹
石墨基柔性接地材料是國網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司重點(diǎn)推廣的復(fù)合防雷接地材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示。采用了Litz 線的結(jié)構(gòu)原理，其內(nèi)部的電磁場(chǎng)能夠比較均勻地分布，從而使得各根石墨導(dǎo)體上的電流分布較為平均。其制備選用高純鱗片石墨（純度≥95%），通過石墨的預(yù)處理制備膨脹石墨，并選用無機(jī)纖維與合成纖維以及一定配比的水乳型導(dǎo)電粘合劑，通過輥壓、熱塑以及絞線成型工藝制備而成，其柔化工藝將具有良好導(dǎo)電性和耐腐性的石墨進(jìn)行柔化改性，使其電氣性能、理化性能、力學(xué)性能滿足防雷接地技術(shù)及工程施工要求， 較好解決了輸電線路桿塔、變電站、發(fā)電廠、通訊基站、鐵路、港口碼頭、油氣設(shè)施、建筑等工業(yè)及民用接地設(shè)施腐蝕及接地電阻不穩(wěn)定問題，在實(shí)際應(yīng)用中同傳統(tǒng)的銅鋁接地材料相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
石墨基柔性接地材料主要特性
（ 1）良好的導(dǎo)電性與抗沖擊性能，實(shí)測(cè)電阻率約 3.25×10-5Ω·m（ 通 過 材 料 改 進(jìn) 可 進(jìn) 一 步 降 至10-6Ω·m 級(jí)別）， 試驗(yàn)表明，接地體及連接點(diǎn)在 120kA以上的沖擊電流作用下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，滿足雷電流和短路故障電流的排散。
（ 2）穩(wěn)定的防腐蝕性能。在酸、堿、鹽等土壤條件下的耐腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于金屬接地材料，并且與降阻劑的配合使用不會(huì)造成接地體的腐蝕，降低了接地裝置的全壽命周期成本。
（ 3）力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。石墨復(fù)合接地材料（Φ 28mm）的抗拉強(qiáng)度≥ 23kN，連接點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度≥ 7kN，滿足實(shí)際接地施工需求。
（ 4）良好的熱穩(wěn)定性。新型接地材料在高溫（ 200℃試驗(yàn)）與低溫（ -40℃試驗(yàn)）條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且其電阻率具有負(fù)溫度特性。
（ 5）石墨復(fù)合接地材料具有柔性可彎曲的特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際地形條件靈活選擇施工方式，降低施工成本。接地體與土壤承受相同的外力形變，與土壤貼合度高。
（ 6）石墨復(fù)合接地材料二次利用價(jià)值低，有效地預(yù)防人為偷盜及破壞。
（ 7）材料生產(chǎn)成本可控，相對(duì)于銅等金屬材料等具有成本優(yōu)勢(shì)。
石墨基柔性接地材料主要性能指標(biāo)
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序號(hào) |
性能項(xiàng)目 |
實(shí)測(cè)結(jié)果 |
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外觀檢查 |
產(chǎn)品外觀緊致,粗細(xì)均勻，表面平整光滑，無明顯斷線續(xù)點(diǎn)。 |
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尺寸檢查 |
橫截面為圓形，直徑28mm,測(cè)量值與設(shè)計(jì)尺寸的比值在0.95-1.15。 |
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電阻測(cè)量試驗(yàn) |
產(chǎn)品直流電阻率不大于5´10-5Ω•m； |
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工頻電流耐受試驗(yàn) |
對(duì)產(chǎn)品分別施加20A工頻電流10次10s，單位長度直流電阻率不大于10%，接續(xù)電阻不大于5mΩ。 |
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沖擊電流耐受試驗(yàn) |
對(duì)產(chǎn)品分別施加8/20µs、50kA沖擊電流20次，單位長度直流電阻率不大于10%，接續(xù)電阻不大于5mΩ。 |
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抗彎性能檢測(cè) |
按曲率半徑不小于0.3米進(jìn)行正反方向各10次弧度90度折彎。從外觀無斷股、破損等缺陷，單位長度直流電阻變化率不大于10%。 |
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抗扭性能檢測(cè) |
經(jīng)受5捻/m扭轉(zhuǎn)5圈，并保持10s，外觀外觀無斷股、破損等缺陷，單位長度直流電阻變化率不大于10%，接續(xù)電阻不大于5mΩ。 |
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抗拉性能檢測(cè) |
施加1kN時(shí)停止加載并保持10s，接續(xù)件與產(chǎn)品連接部位無明顯滑脫現(xiàn)象，單位長度直流電阻變化率不大于7.5%。 |
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高溫耐受性能檢測(cè) |
產(chǎn)品置于100℃恒溫箱中保持0.5h后取出，恢復(fù)室溫后，重復(fù)抗拉試驗(yàn)，單位長度直流電阻變化率不大于10%，接續(xù)電阻不大于5mΩ。 |
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低溫耐受性能檢測(cè) |
產(chǎn)品置于-55℃恒溫箱中保持0.5h后取出，恢復(fù)室溫后，單位長度直流電阻變化率不大于10%，接續(xù)電阻不大于5mΩ。 |
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抗腐蝕性能檢測(cè) |
酸堿土壤模擬溶液PH3-9五中浸泡72h后洗凈烘干，單位長度直流電阻變化率不大于10%，接續(xù)電阻不大于5mΩ。 |
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阻燃性能檢測(cè) |
將產(chǎn)品一端在本生燈火焰中灼燒并保持10秒鐘，試驗(yàn)過程中，不存在有焰燃現(xiàn)象，施加火焰后引發(fā)的跌落物不點(diǎn)燃脫脂棉等。 |
石墨基柔性接地材料在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
1）作為一種新型的非金屬接地材料，石墨復(fù)合接地材料相比于現(xiàn)行的金屬接地材料， 具有防腐蝕、低成本、易運(yùn)輸施工、與土壤貼合緊密、防偷盜等特點(diǎn)。
2）相比于金屬接地材料，石墨復(fù)合接地材料趨膚效應(yīng)不明顯，材料利用率高，并且電感效應(yīng)小于鋼接地材料。這使得石墨復(fù)合接地材料的工頻接地電阻小于鋼接地材料， 高頻雷電流作用下的沖擊接地阻抗遠(yuǎn)小于鋼。
3）石墨復(fù)合接地材料在惡劣地質(zhì)條件下滿足輸電線路桿塔接地工程應(yīng)用要求，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值與前景。
石墨基柔性接地材料的實(shí)際應(yīng)用
應(yīng)用1：桿塔防雷接地
- 工程目標(biāo)：“保工頻、降沖擊”
- 施工方法：兩步法，
- 1）根開+火花刺→降沖擊電阻
- 2）放射線→降工頻電阻
應(yīng)用2：電廠大型接地網(wǎng)改造
- 1）改造目標(biāo)：可從0.28W降到0.15W；
- 2）不能用扁鋼作為接地改造用材，磁性材料感抗大。
- 3）不能用銅棒作為接地用材，電解腐蝕。
- 4）只能采用柔性石墨復(fù)合接地體，才能較好完成改造任務(wù)
應(yīng)用3：通信調(diào)度大樓降阻改造
- 可從3.3W降到0.5W
- 園區(qū)面積小，如果不利用附近條件，無法完成
- 河道污水是良好的散流體
- 河道中，銅、扁鋼都不能用
應(yīng)用4：變電站接地改造方案
- 可從現(xiàn)有地網(wǎng)的1.2W降到0.5W
- 在變電站內(nèi)改造傳統(tǒng)方式不能達(dá)到降阻要求
- 利用站外綠化帶，不破壞園林景觀
應(yīng)用5：柔性石墨輔助陽極
- 滿足陽極材料的要求：
- 良好的導(dǎo)電性（10-5Wm）
- 與土壤或地下水接觸時(shí)有穩(wěn)定的接地電阻（柔性編織，土壤粘合緊密）
- 在高電流密度下，其表面的極化較?。ㄔ试S電流密度5-10A/m2）
- 在惡劣環(huán)境中腐蝕率小，化學(xué)穩(wěn)定性好（本質(zhì)耐腐）
- 有足夠的機(jī)械強(qiáng)度（1kN），便于施工安裝（壓接）
- 價(jià)格低，來源方便（儲(chǔ)量豐富）
- 降阻效果好（易延展）
- 避免土壤金屬污染，降低排放
- 無需敷設(shè)陽極地床
- 常用的輔助陽極：
- 高硅鑄鐵、石墨、鋼鐵
- 銅芯柔性陽極、貴金屬氧化物
公司“蓮花”牌商標(biāo)為湖北省商標(biāo)，鋁及鋁合金管材、電工用鋁母線均較早獲湖北省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)，鋁及鋁合金管型母線為湖北省精品名牌產(chǎn)品及國家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品
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