石墨烯合金接地系列產(chǎn)品之石墨烯合金復(fù)合絞線

1、 產(chǎn)品研發(fā)背景

石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，被認為是一種未來革命性的材料。石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，能夠彎曲；它同樣具有超強導(dǎo)電性以及很高的載流子遷移率，使得它在電力的各種領(lǐng)域都具有無限的價值和充滿想象力的前景。

湖州至鴻防雷科技有限公司針對目前存在的線路設(shè)施接地電阻不達標、接地保護時效性短且更換維修頻繁、施工時耗費大量人力物力等情況，成功研發(fā)出石墨烯合金接地裝置，幾年來通過不斷試點及批量應(yīng)用，完善了安裝使用石墨烯合金接地裝置過程中出現(xiàn)的問題，形成了可靠的石墨烯合金接地裝置產(chǎn)品線，為接地需求提供了一套優(yōu)秀的解決方案。

2、石墨烯合金快速接地裝置的技術(shù)特點與特性參數(shù)

1、鍍石墨烯層厚度測量

在試品不同的位置上取5點進行測量，鍍層厚度均應(yīng)符合技術(shù)要求：

在試品任意周長區(qū)域，選取平均布局的10點進行測量，均勻性允差應(yīng)符合技術(shù)要求：

2、 電阻率和導(dǎo)電率試驗

3、短時耐受電流試驗

試驗接線圖

H1、H2--隔離開關(guān)K1--斷路器B--大電流試驗變壓器K2--低壓選相合閘開關(guān)

G--高壓可調(diào)電抗器FL--磁位計5--試品

試驗記錄

試驗后試品電阻變化

試驗結(jié)果：

經(jīng)過短時耐受電流試驗后，試品表面無裂紋、裂縫、熔化、脫落、鼓泡等缺陷，試品電阻變化小于10％，符合要求。

1、 石墨烯合金接地產(chǎn)品的優(yōu)勢

石墨烯合金接地裝置棒芯采用Φ16圓鋼，使用數(shù)控床制作成1.2M長的棒芯，再采用石墨烯、銀粉、鋁粉、鋅粉銅粉等多種金屬材料。通過滲熱鍍工藝制作而成，多種金屬材料與鋼的結(jié)合為治金分子結(jié)合，無電化學腐蝕原電池效應(yīng)，導(dǎo)電性能良好，放電速度快，耐雷電沖擊，不需做任何防腐處理，其防腐機械壽命可達到40年之久。

1、防腐蝕性：

依據(jù)標準條款GB／T21698-2008中6.9接地體埋地后腐蝕率測試的檢驗方法。測得腐蝕率為0.0003mm／年，遠低于檢驗要求的0.03mm／年。依據(jù)GB6458-86-鹽霧試驗國家標準，產(chǎn)品經(jīng)500小時試驗后未見明顯腐蝕，達到檢測要求。市場上其余產(chǎn)品的使用壽命均遠遠低于石墨稀接地產(chǎn)品。

2、導(dǎo)電性：

根據(jù)DL／T1312-2013檢測標準中對電阻率及相對導(dǎo)電率和短時耐受電流進行試驗，測得直流電阻率

為4.03pΩ．cm，相對導(dǎo)電率為42.8％，短時耐受電流17.24KA／s。

3、接地安裝方式：

本公司產(chǎn)品垂直深度放電，布點少、水平面積小，垂直面積廣，完全可以滿足防雷泄流等問題，對設(shè)備防雷接地安全起到重要保護。另根據(jù)公式

當1、d相同，且h等于埋深（m）取0.6m時，經(jīng)計算得出以下結(jié)論：

在同等條件下，只要接地極長度超過5.37h既I＝5.37＊0.6＝3.22m時，垂直接地極降阻效果就會超過水平接地極。上述計算未考慮垂直直接接地極埋設(shè)深度的影響，現(xiàn)實中垂直接地極上端一般具有與水平接地極相同的埋深。鑒于此，單根垂直接地極降阻效果一般都優(yōu)于相同條件下的單根水平接地極。

4、產(chǎn)品用量：

因使用高導(dǎo)電材料及采用垂直接地方式安裝，石墨烯接地裝置與其余產(chǎn)品相比材料使用量大幅度減少，變相降低了材料成本。

5、施工方法：

與傳統(tǒng)材料相比，石墨烯接地裝置的安裝采用專用工具安裝，全程免電氣焊，消除了焊點易腐蝕的隱患；在各種土壤電阻率的環(huán)境下，使用石墨烯接地裝置可極大減少水平預(yù)埋距離及開挖土方量，減少施工成本。

6、維護更新：

至鴻防雷接地裝置安裝與驗收過程中不使用其他化學試劑，因本身材料特性及專業(yè)施工方式，石墨烯合金接地裝置無需定期維護，可保證30年免維修，且接地電阻不會上升。

石墨烯合金接地裝置由石墨烯·銀·鎳·鋁等金屬材料制成，材料性質(zhì)穩(wěn)定，各項性能指標優(yōu)良，符合《復(fù)合接地體技術(shù)條件》［GB／T 21698-2008］的相關(guān)技術(shù)要求。其抗拉強度高，無毒無污染，屬于環(huán)保型材料，電阻率測試平均電阻率為0.13557Ω·m，特別適合接地要求高、土壤電阻率高的場合。多層復(fù)合材料接地系統(tǒng)已通過國家絕緣子避雷器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢測，完全滿足電力系統(tǒng)接地網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)要求。

GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第一部分：室溫試驗方法

GB/T239金屬線材料扭轉(zhuǎn)試驗方法

GB/T467陰極銅

GB/T699優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T21698-2008《復(fù)合接地體技術(shù)條件》

GB/T3048.2電線電纜性能試驗方法第二部分：金屬導(dǎo)體材料電阻率試驗

GB/T3048.4 電纜電線性能試驗方法第四部分：導(dǎo)體直流電阻試驗

GB/T4956磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測定磁性方法

GB/T5246電解銅粉

GB/T6462金屬和氧化物覆蓋層橫斷面厚度顯微鏡測量方法

GB/T8888重有金屬加工產(chǎn)品的包裝，標志，運輸和貯存

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗

HG/T3592電鍍用硫酸銅

GB/T50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及試驗收規(guī)范》

DL/T380-2010《接地降阻材料技術(shù)條件》

石墨烯合金接地導(dǎo)線

石墨烯合金接地導(dǎo)線直徑13mm，以優(yōu)質(zhì)合金為芯，表面為石墨烯、銅、鎳、鋁、銀等金屬滲鍍層。因石墨稀優(yōu)異的導(dǎo)電性，使得導(dǎo)線的導(dǎo)電率達到47.5％。因與接地棒的金屬配方不同，導(dǎo)線相較于普通鋼筋柔性更強，可人工彎曲，對環(huán)境要求更低，使得安裝時更加方便。

石墨烯合金連接器

傳統(tǒng)接地網(wǎng)連接方式為焊接，這不僅對施工設(shè)施、環(huán)境有一定的影響，而且焊接點極易腐蝕，對整個接地網(wǎng)的質(zhì)量產(chǎn)生影響。本公司石墨烯接地裝置連接方式為搭接式，安裝時更加方便快捷。且無需焊接，無焊點，不會因個高溫對金屬表面鍍層產(chǎn)生的影響而降低產(chǎn)品的耐腐蝕性。

水平與十字導(dǎo)線連接裝置，采用優(yōu)質(zhì)合金材質(zhì)，外表面為石墨烯、銅、鎳、鋁、銀等金屬滲鍍層，因此搭接時導(dǎo)線與接地棒導(dǎo)電性不受連接裝置材料影響。

惡劣環(huán)境下接地處理方案

線路鐵塔、風力發(fā)電、光伏電站等設(shè)備在極端惡劣的地理環(huán)境或者地處戈壁灘、砂石地、花崗巖等地區(qū)時，施工區(qū)域的土質(zhì)無法允許深挖且垂直接地極無法順利垂直深度接地時，接地網(wǎng)鋪設(shè)往往無法正常簡便的安裝。

在這種特殊的情況下，我公司特設(shè)計創(chuàng)造了針對這種惡劣環(huán)境下都正常安裝接地網(wǎng)，并達到設(shè)計電阻要求的石墨烯接地箱，型號為：ZH-GAGD-B以及混合泥土：ZH-GAGD-MS。

1、接地箱產(chǎn)品尺寸為480x320X90（mm），形狀為中空無蓋長方體，材料為4mm厚鋁硅鈦合金鍍石墨烯，材料強度高耐腐蝕導(dǎo)電性高，材料環(huán)保，攜帶方便，安裝便捷，無需焊接，僅使用石墨烯連接器即可安裝。

接地箱的設(shè)計可以使得箱內(nèi)泥土不易流失，保證接地網(wǎng)與地下土壤接觸良好，不會因惡劣環(huán)境下土壤不足導(dǎo)致接地網(wǎng)暴露在外。

2、混合泥土主要成分是天然海涂泥，鹽分適中，粘度強，再經(jīng)過高溫處理、烘干，研磨成粉末狀并添加金屬粉末及其他環(huán)保材料混合而成，環(huán)保無污染。

混合泥土在接地網(wǎng)安裝時配合使用可使接地電阻值有效降低20％左右，并保證接地網(wǎng)與土壤接觸良好在絕大數(shù)因環(huán)境惡劣導(dǎo)致的施工不便、電阻值降不下來等問題，采用接地箱與混合泥土與石墨烯合金接地裝置一起使用時，均能有效解決。

1、石墨烯合金接地裝置安裝說明

1、該接地裝置的材料方環(huán)按4X10m計算，施工時S隨搭基尺寸不同而定，S變化時應(yīng)調(diào)整L使其總長度不變。

2、按鐵搭接地裝置圖挖接地溝槽，并清理基槽槽底：

3、按照安裝示意圖在方環(huán)每條邊中間（避開基礎(chǔ)）使用自燃式油鎬向地下打入規(guī)定數(shù)量的石墨烯合金接地極，接地極與方環(huán)之間安裝石墨烯合金十字連接器；

4、接地引下線與發(fā)方環(huán)之間安裝石墨烯合金十字連接器；

5、在方環(huán)的四角附近，方射線與方環(huán)之間安裝石墨烯合金一字連接器；

6、放射線端頭使用自燃式油鎬向地下打入規(guī)定數(shù)量的石墨烯合金接地極，放射線與接地極之間安裝十字連接器；

7、引下線端子板與鐵搭按照鏈接圖使用螺栓鏈接，引下線端子板與石墨烯合金導(dǎo)線使用液壓鉗壓緊；

8、篩選接地溝取出的原土，取出礫石和風化巖碎片，將細土回填至與地面相平，回填土時應(yīng)適量灑水，分層夯實；

9、待全部埋設(shè)并連接完畢后測量接地電阻，兩周后進行復(fù)測。

10、如接地電阻不滿足設(shè)計要求，可采用在接地網(wǎng)放射線終端多延伸接地導(dǎo)線或多打入到設(shè)計要求；

11、禁止使用石塊直接回填撞擊接地極體，造成接地體的破損影響接地體的導(dǎo)電連續(xù)性；

12、石墨烯合金引出裝置及接地引下線應(yīng)緊貼鐵搭主材安裝，地面以上部分布置力求美

產(chǎn)品性能與特點

防腐離子接地極是由湖州至鴻防雷科技有限公司參照國外技術(shù)，自行研制、生產(chǎn)的新型接

地材料。

湖州至鴻防雷生產(chǎn)的防腐離子接地極管內(nèi)填充高碳離子化合物晶體，外表電極單元采用電鑄銅覆鋼、純銅、不

銹鋼、鋅包鋼等材料，以確保最佳導(dǎo)電性能及較長使用壽命。導(dǎo)體內(nèi)部填充材料含有特制的高效電

解離子化合物，能充分吸收空氣中的水分。通過潮解作用，將活性電解離子有效釋放到土壤中，與

土壤及空氣中的水分結(jié)合，更加促進導(dǎo)體外部緩釋降阻，且保持阻值長期穩(wěn)定。導(dǎo)體內(nèi)部的化合物，

隨時間的延長逐步化合成膠質(zhì)透明狀態(tài)。我們利用膠質(zhì)化合物的導(dǎo)電性能，使整個系統(tǒng)能夠長期處

于離子交換的狀態(tài)中，從而構(gòu)成了理想的防腐離子接地極。

與傳統(tǒng)接地改造工藝相比，離子接地極有如下特點