[发明专利]一种环保型铝铜稀土合金垂直接地极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型铝铜稀土合金垂直接地极及其制备方法，接地极包括由环保型铝铜稀土合金材料制成的接地极本体和由铝合金材料制成的接地极导入头，所述接地极导入头设置在接地极本体的下端。制备方法包括以下步骤：铸造合金锭并热挤压成型制作成接地极本体；对接地极本体进行喷丸与预氧化复合处理；铸造接地极导入头；将接地极本体和接地极导入头进行组合。本发明通过优化垂直接地极结构和选材，使垂直接地极具有良好的散流能力、接地导通性和耐土壤腐蚀性能，同时具有施工方便、便于植入土壤等特点。

技术领域

本发明涉及一种环保型铝铜稀土合金垂直接地极及其制备方法，属于电力接地技术领域。

背景技术

接地网是保证电力系统设备和人身安全的重要设施。目前采用的接地材料主要为镀锌钢和纯铜。镀锌钢在土壤中的腐蚀速率较高，运行寿命短，无法保证电网安全运行。纯铜在土壤中耐蚀性和导电性均较好，但大量用于接地网会造成土壤污染，而且我国铜资源短缺，价格高。

环保型铝铜稀土合金接地材料是一种新型接地材料，以铝为基体加入少量铜和微量稀土合金元素，综合了铝的耐腐蚀性能，铜腐蚀产物的良好导电性，结合表面喷丸与预氧化处理，喷丸改变表层应力状态为压应力，减轻氯离子对钝化膜的破坏，降低出现非均匀腐蚀的倾向；复合预氧化促进了接地材料基体中的铜元素向表面扩散富集，生成高铜浓度的铝铜合金腐蚀产物，在保证良好接地导通性的前提下，进一步提高了铝铜合金的耐土壤腐蚀性能，满足接地网安全长效运行的技术要求。

接地网通常由水平接地体和垂直接地极组成。GB 50169规定接地体顶面埋设深度不应小于0.6m，通常情况下挖设不低于0.6m深的接地沟，将水平接地体铺设在接地沟里进行埋设。垂直接地极一般为1.5～3m深，通常通过锤头将接地棒夯入地下。铝铜稀土合金接地材料由于强度较低，采用传统的棒状接地极，在植入地下过程中易变形，施工困难。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出了一种环保型铝铜稀土合金垂直接地极及其制备方法，其能够解决现有技术中环保型铝铜稀土合金垂直接地极强度低，在植入土壤过程中易变形、施工困难的问题。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种环保型铝铜稀土合金垂直接地极，包括由环保型铝铜稀土合金材料制成的接地极本体和由铝合金材料制成的接地极导入头，所述接地极导入头设置在接地极本体的下端。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述接地极本体的截面为中空等边三角形，所述接地极本体的等边三角形的三个顶角处分别设置有一个矩形散流片，矩形散流片与三角形接地极为一体成型结构。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述接地极本体的环保型铝铜稀土合金材料组成成分百分比为：铜含量为2％～5％，稀土为0.01％～0.30％，铁含量≤0.2％，硅含量≤0.1％，其余成分为铝。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述接地极导入头的底端为圆锥形体；接地体导入头的另一端为与接地极本体中空等边三角形的中空部分相对应的等边三角形楔形块。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述楔形块最顶端三角形截面小于接地极本体中空三角形的中空部分截面，所述楔形块最底端三角形截面大于接地极本体中空三角形的中空部分截面。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述接地极导入头通过铸造高强度铝合金获得。

另一方面，本发明实施例提供的一种环保型铝铜稀土合金垂直接地极的制备方法，包括以下步骤：

铸造合金锭并热挤压成型制作成接地极本体；

对接地极本体进行喷丸与预氧化复合处理；

铸造接地极导入头；

将接地极本体和接地极导入头进行组合。