本发明涉及固体无机化学接地降阻剂特别适用于大气过电压防雷接地降阻复合材料。 接地电阻是电气系统接地装置的主要技术指标,这个阻值应越小越好。过去,为了降低接地电阻,采取增大增长接地体的几何尺寸,大量地埋接地钢材、铜材的措施。这是降低接地装置与大地回路构成的电阻的最机械的方法。这种方法在平原地区还有一定的效果,在山区高土壤电阻率地区,就不容易办到。而且,这种办法占地面积广、施工量大、钢材(或铜材)的耗量大。机械性接地不可能满足现代接地技术条件,必然地要走化学化的道路,随着石油化工技术的飞跃发展,带动了液体化学降阻剂的问世。但是,液体有机化学降阻剂先天不足,原材料如脲素、甲醛、丙烯酰胺等来源困难,有毒、成本较高,耐受冲击电压、冲击电流的能力差,现场使用时要加热,使用极不方便。
鉴于液体有机化学降阻剂有上述缺点,近年来如美国(US4001145)南斯拉夫(PL1200223)等研究并推广应用膨润土固体无机化学降阻剂,日本在搞了一段较长时间的有机液体阻剂后,由于公害问题,也回过头来搞固体无机化学降阻剂如(JP811447),然而,这类固体无机化学降阻剂,都是结合本国资源来研制的,同时,JP8114467是采用硅酸二钙和硅酸三钙为原料。
本发明的目的在于采用我国富有而廉价的某些无机化学原料和单质,研制出一种性能优异、价格低廉配制条件简单,现场施工方便的耐久性固体无机化学接地降阻剂。
本发明降阻剂的要点是:包含有铝硅酸盐、锌粉、氧化锌、硫酸钠、铝粉、硫酸锰、氯化铵、硫酸镁、锰粉、二氧化锰、硫酸钾、氧化铝、钒钛磁铁矿精粉、稀土(RE)化合物、石墨、钠基膨润土、海泡石、沸石、A型分子筛、X型分子筛、y型分子筛、高标号(425#)硅酸盐水泥、硼酸、硫酸钾铝、多磷酸盐等。
本发明降阻剂按其成份的化学性质归纳为A、B两组分包装。
A组含有锌粉、氧化锌、铝粉、硫酸钠、氯化铵、硫酸镁、硫酸锰、锰粉、二氧化锰、硫酸钾、氧化铝、钒钛磁铁矿精粉、石墨、稀土、钠基膨润土、海泡石。
B组含有铝硅酸盐,A型分子筛、X型分子筛、y型分子筛、高标号硅酸盐水泥、硼酸、石墨、钒钛磁铁精矿粉、稀土、沸石、硫酸钾铝、多磷酸盐。
海泡石、沸石、本身就起降阻剂作用,提高本降阻剂性能。锰是难熔金属,又是活泼金属,电负性较低;二氧化锰是非常出色的催化剂,本身化学性质较稳定,Mn2+离子的特性之一就是它的稳定性,易容易形成络离子,是高自旋的,由Mn2+与硫酸根组成的MnSO4在红热时也不分解,是最稳定地锰盐起导电和催化作用。
铝硅酸盐有许多笼状空穴有利于导电物质、电解质和水份在空穴中长期稳定储留。
A型、X型、y型分子筛,其比表面很大,约为500~1000m2/g且孔径均匀,具有较强的机械强度和对热的稳定性。
硼及其化合物CNa2〔B4O5(OH)4〕8H2O,纯硼砂溶液是一级标准的缓冲溶液,溶液的PH随温度变化不大,有利于降阻剂PH的稳定。
多磷酸盐是一种复合缓冲剂,在降阻剂中能起相互加强的协同作用,抑制金属腐蚀。
硅酸盐水泥直接代替JP8114467中硅酸二钙和硅酸三钙。制备更加简化,利于推广。
鳞片石墨、电池碳黑,无定型碳、活性碳为层状载体和导电体。化学性能十分稳定,熔点高、有极高的电热稳定性和高渗透性,能在土壤电极周围形成广泛的渗透体区,对均压特别有利。钒钛磁铁矿粉是四川攀四特产,含有V和Ti及其氧化物是优良的导电材料和耐高温,高热材料,也是十分重要的催化剂,钒钛磁铁矿中的Fe3O4不仅赋与降阻剂降阻、导电性能,还有十分重要的磁屏蔽功能。
稀土元素,俗称工业上的味精赋与降阻剂优良的性能,我国稀土元素藏量丰富居世界第一。
锌粉电负性低,又是电和热的良导体,它在降阻剂中既是导电成份,又是牺牲阳极,保护钢铁不被锈蚀;氧化锌是优良的压敏电阻材料。
用钠基膨润土取代钙基膨润土,钠基膨润土吸水性更强,而且钠基膨润土参与阳离子交换的是Na+离子。
海泡石属斜方晶系或单料晶系,是具键状结构的2∶1型含水镁硅酸盐,其化学分子式为Mg4〔(OH)2·SiO·O15〕·2(OH)2.4H2O海泡石的单元层孔洞可以加宽到3.8×9.8,最大者可达5.6×11的宽度,即可容纳更多的水分子(沸石水),因而使它具有更加优越的物理、化学性能和工艺特征,也是海泡石在该矿物中具有最佳性能和最广泛用途的关键所在。
本发明配制是在常温常压下进行。
本发明具体实施例:见表1、表2。
在施工中使用本发明降阻剂只需将A、B组份分别溶于一倍量的水中,调匀成浆,再将A、B浆料混合即成备用。
本发明与现有技术相比具有降阻、均压、防腐、长效、稳定性能好、无腐蚀、无毒、无污染、使用包装、运输、贮存方便、用量省。原材料易得、价格低廉、配制条件简单、利于推广、实践证明,本降阻剂降阻性能优异,对接地体具有钝性保护、复盖层保护、阴极保护等优点。