石墨烯合金接地系列產品之石墨烯合金復合絞線

1、 產品研發背景

石墨烯具有優異的光學、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；它同樣具有超強導電性以及很高的載流子遷移率，使得它在電力的各種領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，成功研發出石墨烯合金接地裝置，幾年來通過不斷試點及批量應用，完善了安裝使用石墨烯合金接地裝置過程中出現的問題，形成了可靠的石墨烯合金接地裝置產品線，為接地需求提供了一套優秀的解決方案。

2、石墨烯合金快速接地裝置的技術特點與特性參數

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，鍍層厚度均應符合技術要求：

在試品任意周長區域，選取平均布局的10點進行測量，均勻性允差應符合技術要求：

2、 電阻率和導電率試驗

3、短時耐受電流試驗

試驗接線圖

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

G--高壓可調電抗器FL--磁位計5--試品

試驗記錄

試驗后試品電阻變化

試驗結果：

經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、 石墨烯合金接地產品的優勢

石墨烯合金接地裝置棒芯采用Φ16圓鋼，使用數控床制作成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合為治金分子結合，無電化學腐蝕原電池效應，導電性能良好，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GB6458-86-鹽霧試驗國家標準，產品經500小時試驗后未見明顯腐蝕，達到檢測要求。市場上其余產品的使用壽命均遠遠低于石墨稀接地產品。

2、導電性：

根據DL／T1312-2013檢測標準中對電阻率及相對導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，對設備防雷接地安全起到重要保護。另根據公式

當1、d相同，且h等于埋深（m）取0.6m時，經計算得出以下結論：

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深度的影響，現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于相同條件下的單根水平接地極。

4、產品用量：

因使用高導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境下，使用石墨烯接地裝置可極大減少水平預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，材料性質穩定，各項性能指標優良，符合《復合接地體技術條件》［GB／T 21698-2008］的相關技術要求。其抗拉強度高，無毒無污染，屬于環保型材料，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。多層復合材料接地系統已通過國家絕緣子避雷器質量監督檢驗中心的檢測，完全滿足電力系統接地網的相關技術要求。

GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第一部分：室溫試驗方法

GB/T239金屬線材料扭轉試驗方法

GB/T467陰極銅

GB/T699優質碳素結構鋼

GB/T21698-2008《復合接地體技術條件》

GB/T3048.2電線電纜性能試驗方法第二部分：金屬導體材料電阻率試驗

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范》

DL/T380-2010《接地降阻材料技術條件》

石墨烯合金接地導線

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

石墨烯合金連接器

傳統接地網連接方式為焊接，這不僅對施工設施、環境有一定的影響，而且焊接點極易腐蝕，對整個接地網的質量產生影響。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生的影響而降低產品的耐腐蝕性。

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

惡劣環境下接地處理方案

線路鐵塔、風力發電、光伏電站等設備在極端惡劣的地理環境或者地處戈壁灘、砂石地、花崗巖等地區時，施工區域的土質無法允許深挖且垂直接地極無法順利垂直深度接地時，接地網鋪設往往無法正常簡便的安裝。

在這種特殊的情況下，我公司特設計創造了針對這種惡劣環境下都正常安裝接地網，并達到設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電性高，材料環保，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。

接地箱的設計可以使得箱內泥土不易流失，保證接地網與地下土壤接觸良好，不會因惡劣環境下土壤不足導致接地網暴露在外。

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

混合泥土在接地網安裝時配合使用可使接地電阻值有效降低20％左右，并保證接地網與土壤接觸良好在絕大數因環境惡劣導致的施工不便、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按4X10m計算，施工時S隨搭基尺寸不同而定，S變化時應調整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每條邊中間（避開基礎）使用自燃式油鎬向地下打入規定數量的石墨烯合金接地極，接地極與方環之間安裝石墨烯合金十字連接器；

4、接地引下線與發方環之間安裝石墨烯合金十字連接器；

5、在方環的四角附近，方射線與方環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定數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，回填土時應適量灑水，分層夯實；

9、待全部埋設并連接完畢后測量接地電阻，兩周后進行復測。

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

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電連續性；

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

產品性能與特點

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，自行研制、生產的新型接

地材料。

湖州至鴻防雷生產的防腐離子接地極管內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，以確保最佳導電性能及較長使用壽命。導體內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合，更加促進導體外部緩釋降阻，且保持阻值長期穩定。導體內部的化合物，

隨時間的延長逐步化合成膠質透明狀態。我們利用膠質化合物的導電性能，使整個系統能夠長期處

于離子交換的狀態中，從而構成了理想的防腐離子接地極。

與傳統接地改造工藝相比，離子接地極有如下特點