一种膨胀型接地增强剂以及制备方法 技术领域 本发明涉及一种电力系统输电塔杆接地工程用的膨胀型接地增强材料, 特别适用 于高土壤电阻率地质环境和极端干旱地质环境下的电力系统输电塔杆接地工程使用。
背景技术 传统的电力系统输电塔杆接地工程用接地工程材料, 主要采用石墨、 导电水泥等 物理降阻材料来降低接地网的工频接地电阻。 这种接地降阻材料在实际输电塔杆接地工程 施工中存在着下述缺点 :
1、 工程费用高、 施工难度大 : 传统的材料的使用量非常大, 一般单一塔杆的使用量 在 3 到 4 吨, 并且因施工现场塔杆的基础坑基较深, 需要回填大量的土方, 对于高山类输电 塔杆其材料及土方搬运费用非常高。 使用本发明材料后, 其材料用量将减少 70%, 其土方回 填量将减少 90%左右, 可大幅度降低工程费用。
2、 使用寿命短、 降阻效率低 : 传统的材料因材料体系中含有氯离子电解质成分, 因 此对钢材的腐蚀较为严重, 使得平均使用寿命不足 15 年, 并且其所添加的各种水溶性盐类 易随水流失, 失去降阻能力。本发明所选用的材料无水溶性材料, 不会随随水流失, 因此降 阻能力更长效、 更稳定。
发明内容
本发明的目的, 是为了解决已有技术存在的不足, 提供一种电力系统输电塔杆接 地工程用的膨胀型接地增强材料, 可大大降低输电塔杆接地工程所使用的降阻材料的用量 以及土方回填量, 可大幅度降低工程费用。并且其降阻能力更长效、 更稳定。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下 :
一种膨胀型接地增强剂, 其中, 含有下列组分 :
a、 改性淀粉高吸水树脂 ; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨 粉; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 ; e、 钙 - 镁基膨润土 ; f、 铝硅酸盐水泥 ;
其中, 各原料占的重量份比例为 :
a、 改性淀粉高吸水树脂 8 ~ 10WT% ;
b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 12 ~ 15WT% ;
c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 30 ~ 35WT% ;
d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 10 ~ 12WT% ;
e、 钙 - 镁基膨润土 25 ~ 30WT% ;
f、 铝硅酸盐水泥 3 ~ 5WT%。
进一步地, 优选的是, 所述原料按重量份比例为 : a、 改性淀粉高吸水树脂 8WT% ; b、 WT WT 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 12 % ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 35 % ; d、 150 ~ 200 目鳞 WT WT WT 片石墨粉 12 % ; e、 钙 - 镁基膨润土 28 % ; f、 铝硅酸盐水泥 5 %。
进一步地, 优选的是, 所述原料按重量份比例为 : a、 改性淀粉高吸水树脂 10WT% ;b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 15WT%; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 32WT%; d、 150 ~ 200 目 鳞片石墨粉 10WT% ; e、 钙 - 镁基膨润土 30WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 3WT%。
进一步地, 优选的是, 所述原料按重量份比例为 : a、 改性淀粉高吸水树脂 9WT% ; b、 WT WT 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 13 % ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 32 % ; d、 150 ~ 200 目鳞 WT WT WT 片石墨粉 14 % ; e、 钙 - 镁基膨润土 28 % ; f、 铝硅酸盐水泥 4 %。
根据本发明的又一目的, 本你发明提供了一种膨胀型接地增强剂的制备方法, 包 括下列步骤 :
先加入约 50WT %非吸水树脂类材料 (c+d+e+f) 均匀搅拌、 混合 10 分钟, 再添加 WT WT 100 % (a+b) 吸水树脂类材料材料搅拌、 混合均匀, 最后加入 50 %非吸水树脂类材料 (c+d+e+f) 均匀搅拌、 混合均匀, 即得本发明产品。
根据本发明的又一目的, 本发明提供了一种膨胀型接地增强剂的施工方法, 包括 下列步骤 :
1、 将本材料拆袋后直接倒入输电塔杆基础坑内 ;
2、 于输电塔杆基础坑内将本材料人工整平 ; 3、 待自然降水或进行人工补水后, 本 材料吸水膨胀, 填满整个输电塔杆基础坑 ; 4、 待本材料吸水膨胀并填满整个输电塔杆基础 坑后, 于表层覆土回填。
进一步地, 优选的是, 所述吸水膨胀的时间是 48 小时。
本发明之膨胀型接地增强材料, 特别适用于高土壤电阻率地质环境和极端干旱地 质环境下的电力系统输电塔杆接地工程使用。 具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明, 但本发明的保护范围不受实施例所 限, 只要不超出本发明的基本构思, 均在本发明的保护范围之内。
其中, 根据本发明, 提供了一种膨胀型接地增强剂, 按照重量百分比, 含有下列组 分:
a、 改性淀粉高吸水树脂 ; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨 粉; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 ; e、 钙 - 镁基膨润土 ; f、 铝硅酸盐水泥 ;
其中, 各原料占的重量份比例为 :
a、 改性淀粉高吸水树脂 8 ~ 10WT% ;
b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 12 ~ 15WT% ;
c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 30 ~ 35WT% ;
d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 10 ~ 12WT% ;
e、 钙 - 镁基膨润土 25 ~ 30WT% ;
f、 铝硅酸盐水泥 3 ~ 5WT%。
此外, 在一个实施例之中, 所述原料按重量份比例为 : a、 改性淀粉高吸水树脂 8WT%; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 12WT%; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 35WT%; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 12WT% ; e、 钙 - 镁基膨润土 28WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 5WT%。
此外, 在另一个实施例中, 所述原料按重量份比例为 : a、 改性淀粉高吸水树脂 10WT%; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 15WT%; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 32WT%; d、 150 ~200 目鳞片石墨粉 10WT% ; e、 钙 - 镁基膨润土 30WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 3WT%。
此外, 在又一个实施例中, 所述原料按重量份比例为 : a、 改性淀粉高吸水树脂 9WT%; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 13WT%; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 32WT%; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 14WT% ; e、 钙 - 镁基膨润土 28WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 4WT%。
以下对本发明的制备方法进行描述, 本发明的制备方法是 : WT
先加入约 50 %非吸水树脂类材料 (c+d+e+f) 均匀搅拌、 混合 10 分钟, 再添加 WT WT 100 % (a+b) 吸水树脂类材料材料搅拌、 混合均匀, 最后加入 50 %非吸水树脂类材料 (c+d+e+f) 均匀搅拌、 混合均匀, 即得本发明产品。
此外, 参照下列的具体实施例 :
实施例 1 :
一种适用于电力系统输电塔杆接地工程用的膨胀型接地增强剂。 它是由下述原料 按重量份制备而成 : a、 改性淀粉高吸水树脂 8WT% ; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 12WT% ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 35WT%; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 12WT%; e、 钙 - 镁基膨润土 ( 土壤凝胶剂 )28WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 5WT% ;
按照以上组分及重量份数配料, 经过干粉搅拌机按照先加入约 50WT%非吸水树脂 类材料 (c+d+e+f) 均匀搅拌、 混合 10 分钟, 再添加 100WT% (a+b) 吸水树脂类材料材料搅 拌、 混合均匀, 最后加入 50WT%非吸水树脂类材料 (c+d+e+f) 均匀搅拌、 混合均匀, 即得本 发明产品。 制备方法为常规工艺方法 : 按照上述组分, 经过材料检测→粒度筛选→干粉搅拌 机混合→均匀搅拌→定量封装等。
实施例 2 :
一种适用于电力系统输电塔杆接地工程用的膨胀型接地增强剂。 它是由下述原料 按重量份制备而成 : a、 改性淀粉高吸水树脂 10WT% ; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 15WT% ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 32WT%; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 10WT%; e、 钙 - 镁基膨润 土 ( 土壤凝胶剂 )30WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 3WT% ;
其制备方法同实施例 1。
实施例 3 :
一种适用于电力系统输电塔杆接地工程用的膨胀型接地增强剂。 它是由下述原料 按重量份制备而成 : a、 改性淀粉高吸水树脂 8WT% ; b、 聚乙烯基高吸水膨胀树脂 15WT% ; c、 150 ~ 200 目隐晶质石墨粉 30WT%; d、 150 ~ 200 目鳞片石墨粉 12WT%; e、 钙 - 镁基膨润土 ( 土壤凝胶剂 )30WT% ; f、 铝硅酸盐水泥 5WT% ;
此外, 该材料在工程中按如下施工工艺流程实施 :
1、 将本材料拆袋后直接倒入输电塔杆基础坑内 ; 2、 于输电塔杆基础坑内将本材料 人工整平 ; 3、 待自然降水后 ( 或进行人工补水 ), 本材料可自然吸水膨胀, 填满整个输电塔 杆基础坑 ( 约需 48 小时 ) ; 4、 待本材料吸水膨胀并填满整个输电塔杆基础坑后, 于表层覆 土回填。
本发明利用高吸水树脂优异的吸水膨胀特性, 吸收自然降水或人工补水及空气、 土壤中的水份, 而后自然膨胀至本体体积的 10 倍以上, 覆盖电力系统输电塔杆基础接地 体, 形成较可靠、 稳定的接地系统, 可大量减少输电塔杆接地系统人工回填及土方运输费
用。 本发明为增强高吸水树脂的吸水膨胀特性, 在配方中引入了两种不同功能的高吸 水树脂, 改性淀粉高吸水树脂主要用于吸收水分, 聚乙烯基高吸水树脂主要用于完成吸水 膨胀特性。
本发明充分考虑到输电塔杆接地系统的特殊性, 对所添加的石墨材料依据其导电 性能、 亲合特点、 PH 值等, 选用了隐晶质石墨粉和鳞片石墨粉两种材料作为主要接地降阻材 料。可有效降低金属导体与土壤之间的接触电阻, 在配合使用了钙 - 镁基膨润土类土壤凝 胶剂, 通过铝硅酸盐水泥进行颗粒表面固定后, 可使金属导体与土壤之间的过渡导电层更 紧密、 稳定, 可有效增强金属导体的耐腐蚀性能, 延长使用寿命。
需要注意的是, 上述具体实施例仅仅是示例性的, 在本发明的上述教导下, 本领域 技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形, 而这些改进或者变形落在本发 明的保护范围内。
本领域技术人员应该明白, 上面的具体描述只是为了解释本发明的目的, 并非用 于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
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