專利名稱：變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料及其噴涂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防腐導(dǎo)電涂料，具體涉及一種變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料，本發(fā)明還涉及該變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法。
背景技術(shù)：
接地網(wǎng)是確保變電站正常運(yùn)行的關(guān)鍵之一。接地網(wǎng)長(zhǎng)期埋于地下，由于土壤的電化學(xué)腐蝕，特別是由于大的雜散電流的影響，要求接地網(wǎng)的腐蝕防護(hù)不同于一般地下金屬設(shè)備的腐蝕與防護(hù)。隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增加，流經(jīng)地網(wǎng)的入地短路電流也愈來愈大，接地網(wǎng)多則10年，少則3-4年便發(fā)生損壞甚至斷裂。當(dāng)有事故出現(xiàn)時(shí)，如果接地網(wǎng)因腐蝕而造成接地性能不良，不能承受雷電沖擊或短路事故形成的電流，短路電流無法在土壤中充分?jǐn)U散，導(dǎo)致接地網(wǎng)電位升高，使接地設(shè)備金屬外殼帶高電壓而危及人身安全和擊穿二次保護(hù)裝置絕緣，甚至損壞設(shè)備，擴(kuò)大事故，破壞電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，因此接地網(wǎng)要求有 較好的腐蝕性和導(dǎo)電性?，F(xiàn)有的接地網(wǎng)大多數(shù)是以普通碳鋼為接地網(wǎng)的材料，為了滿足防腐的要求，對(duì)接地網(wǎng)的直徑進(jìn)行加粗，保證在使用多年后仍有較大的導(dǎo)電面積，但研究發(fā)現(xiàn)，接地網(wǎng)材料在土壤中腐蝕為介質(zhì)離子擴(kuò)散膜層和腐蝕產(chǎn)物粘附膜的雙層電阻極化體系，一旦土壤腐蝕了接地網(wǎng)，盡管接地網(wǎng)的導(dǎo)電截面積還能滿足導(dǎo)電的要求，而腐蝕的產(chǎn)物粘附在接地網(wǎng)的表面，使接地網(wǎng)的泄流電阻增大，泄流作用的減小，導(dǎo)致短路電流不能在土壤中充分?jǐn)U散，引起接地網(wǎng)電位升高，也使接地設(shè)備金屬外殼帶高電壓而危及人身安全和擊穿二次保護(hù)裝置絕緣，甚至損壞設(shè)備，擴(kuò)大事故。為了解決上述問題，人們?cè)诮拥鼐W(wǎng)上面涂上一種防腐導(dǎo)電的涂料，這樣不需要對(duì)接地網(wǎng)加粗，接地網(wǎng)不腐蝕，就沒有腐蝕產(chǎn)物粘附在接地網(wǎng)的表面，不會(huì)產(chǎn)生由于腐蝕產(chǎn)物粘附引起接地網(wǎng)電阻增大的問題。但現(xiàn)有防腐導(dǎo)電的涂料是在不導(dǎo)電的涂料中添加導(dǎo)電的粒子，這種涂料的導(dǎo)電效果較差；還有就是在不導(dǎo)電的涂料中加入導(dǎo)電的納米粉末，不足之處在于加入的納米粉末容易沉淀，耐腐蝕變差，而且強(qiáng)度差，不能滿足接地網(wǎng)對(duì)涂層耐蝕性、導(dǎo)電性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料，解決了現(xiàn)有涂料不能滿足接地網(wǎng)對(duì)涂層耐蝕性和導(dǎo)電性要求的問題。本發(fā)明的另一目的是提供上述變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成:環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2-5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100%。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，具體步驟如下:步驟I，按質(zhì)量百分比分別稱取環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2_5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100%;對(duì)碳納米管進(jìn)行等離子處理，然后與環(huán)氧樹脂粉末混合攪拌至均勻，得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料；步驟2，對(duì)接地網(wǎng)表面除銹，然后采用靜電噴涂法將步驟I得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)上后固化，使其表面充分流平，最后表面澆水。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:步驟I中等離子處理采用氧等離子發(fā)生器，工藝參數(shù)為:溫度50-80°C，功率5-10W，氧氣氣壓 0.15-0.3Mpa，處理時(shí)間 2_3min。步驟2中除銹包括酸洗或噴砂處理。步驟2中靜電噴霧的工藝參數(shù)為:噴涂電壓50-60KV，氣壓0.4-0.5MPa，噴涂距離100-150mm,噴涂厚度 0.2-0.3mm。步驟2中固化在固化爐中進(jìn)行，溫度為220°C，固化時(shí)間為20-30min。本發(fā)明的有益效果是:1.本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料通過將等離子處理的碳納米管和環(huán)氧樹脂粉末混合得到，碳納米管表面具有較多的原子態(tài)的氧，原子態(tài)的氧存在，增加了導(dǎo)電的原子通道，增加了涂料的導(dǎo)電性；環(huán)氧樹脂粉末不僅有較好的防腐性能，而且粘結(jié)性高，有效的防止了土壤中腐蝕介質(zhì)與接地網(wǎng)的接觸，由于涂層防腐性好，不會(huì)產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物粘附在接地網(wǎng)表面的問題，不會(huì)出現(xiàn)隨著接地網(wǎng)的使用年限延長(zhǎng)，電阻增加，泄流作用減小的問題。2.本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，與傳統(tǒng)方法不同的是采用靜電噴霧的方法，能夠保 證碳納米管與環(huán)氧樹脂粉末均勻的在涂層中，避免了液態(tài)涂料制備中碳納米管的沉淀。


圖1是實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼的宏觀分析圖；圖2是實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼與普通碳鋼試樣測(cè)試極化曲線圖；圖3是在不同泄流電流下，實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼與普通碳鋼與土壤的接觸電阻率曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成:環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2-5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100%。上述變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，具體步驟如下:步驟I，按質(zhì)量百分比分別稱取環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2_5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100%;對(duì)碳納米管進(jìn)行等離子處理，等離子處理采用氧等離子發(fā)生器，工藝參數(shù)為:溫度50-80°C，功率5-10W，氧氣氣壓0.15-0.3Mpa，處理時(shí)間2_3min ;然后與環(huán)氧樹脂粉末混合均勻，得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料；步驟2，對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行酸洗或噴砂處理表面除銹，然后采用靜電噴涂將步驟I得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)上，靜電噴霧的工藝參數(shù)為:噴涂電壓50-60KV,氣壓0.4-0.5MPa，噴涂距離100_150mm，噴涂厚度0.2-0.3mm ;然后在固化爐中進(jìn)行固化，溫度為220°C，固化時(shí)間為20-30min，使其表面充分流平，最后表面澆水。本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料通過將等離子處理的碳納米管和環(huán)氧樹脂粉末混合得到，碳納米管表面具有較多的原子態(tài)的氧，原子態(tài)的氧存在，增加了導(dǎo)電的原子通道，增加了涂料的導(dǎo)電性；環(huán)氧樹脂粉末不僅有較好的防腐性能，而且粘結(jié)性高，有效的防止了土壤中腐蝕介質(zhì)與接地網(wǎng)的接觸，由于涂層防腐性好，不會(huì)產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物粘附在接地網(wǎng)表面的問題，不會(huì)出現(xiàn)隨著接地網(wǎng)的使用年限延長(zhǎng)，電阻增加，泄流作用減小的問題。本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，與傳統(tǒng)方法不同的是采用靜電噴霧的方法，能夠保證碳納米管與環(huán)氧樹脂粉末均勻的在涂層中，避免了液態(tài)涂料制備中碳納米管的沉淀。實(shí)施例1步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取環(huán)氧樹脂粉末95%和碳納米管5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100% ;對(duì)碳納米管進(jìn)行等離子處理，等離子處理采用氧等離子發(fā)生器，工藝參數(shù)為:溫度50°C，功率5W，氧氣氣壓0.15Mpa，處理時(shí)間2min ;然后與環(huán)氧樹脂粉末混合均勻，得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料；步驟2，對(duì)接地網(wǎng)Q235碳鋼進(jìn)行酸洗表面除銹，然后采用靜電噴涂將步驟I得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)Q235碳鋼上，靜電噴霧的工藝參數(shù)為:噴涂電壓50KV，氣壓0.4MPa，噴涂距離100mm，噴涂厚度0.2mm ;然后在固化爐中進(jìn)行固化，溫度為220°C，固化時(shí)間為20min，使其表面充分流平，最后表面澆水。實(shí)施例2步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取環(huán)氧樹脂粉末96%和碳納米管4%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100% ;對(duì)碳納米管進(jìn)行等離子處理，等離子處理采用氧等離子發(fā)生器，工藝參數(shù)為:溫度60°c，功率8W，氧氣氣壓0.2Mpa，處理時(shí)間2.5min ;然后與環(huán)氧樹脂粉末混合均勻，得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料；步驟2，對(duì)接地網(wǎng)Q235碳鋼進(jìn)行噴砂處理表面除銹，然后采用靜電噴涂將步驟I得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)Q235碳鋼上，靜電噴霧的工藝參數(shù)為:噴涂電壓55KV，氣壓0.45MPa，噴涂距離120mm，噴涂厚度0.25mm ;然后在固化爐中進(jìn)行固化，溫度為220°C，固化時(shí)間 為25min，使其表面充分流平，最后表面澆水。實(shí)施例3步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取環(huán)氧樹脂粉末98%和碳納米管2%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100% ;對(duì)碳納米管進(jìn)行等離子處理，等離子處理采用氧等離子發(fā)生器，工藝參數(shù)為:溫度80°C，功率10W，氧氣氣壓0.3Mpa，處理時(shí)間3min ;然后與環(huán)氧樹脂粉末混合均勻，得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料；步驟2，對(duì)接地網(wǎng)Q235碳鋼進(jìn)行噴砂處理表面除銹，然后采用靜電噴涂將步驟I得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)Q235碳鋼上，靜電噴霧的工藝參數(shù)為:噴涂電壓60KV，氣壓0.5MPa，噴涂距離150mm，噴涂厚度0.3mm ;然后在固化爐中進(jìn)行固化，溫度為220°C，固化時(shí)間為30min，使其表面充分流平，最后表面澆水。
對(duì)實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼進(jìn)行宏觀分析，如圖1所示，從圖1中可以看到，等離子處理的碳納米管在涂層中分布均勻，沒有團(tuán)聚現(xiàn)象。對(duì)實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼進(jìn)行表面電阻率測(cè)試，結(jié)果顯示:表面電阻率為0.52 X 10_2 Ω -m,接地電阻為13.4K Ω，而普通碳鋼在土壤中的接觸電阻為18.8ΚΩ，說明噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼接觸電阻小。對(duì)實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼與普通碳鋼試樣測(cè)試極化曲線如圖2所示，由圖2可知，噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼的極化曲線極化率較大，通過計(jì)算機(jī)軟件回歸求出其在土壤中的腐蝕速度為0.0080121mm/a，而普通碳鋼在土壤中的腐蝕速率為0.04287mm/a，噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼是普通碳鋼接地網(wǎng)壽命的5倍多。圖3為在不同泄流電流下，實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼與普通碳鋼與土壤的接觸電阻率曲線圖。由圖3可知，相同的泄流電流密度下，實(shí)施例2噴涂了本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的接地網(wǎng)Q235碳鋼與土壤的接觸電阻率比普通碳 鋼的小，完全可以滿足接地網(wǎng)導(dǎo)電、泄流的要求。
權(quán)利要求
1.變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下組分組成:環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2-5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100%。
2.變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，其特征在于，具體步驟如下: 步驟I，按質(zhì)量百分比分別稱取環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2-5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100% ;對(duì)碳納米管進(jìn)行等離子處理，然后與環(huán)氧噴涂粉末混合攪拌至均勻，得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料； 步驟2，對(duì)接地網(wǎng)表面除銹，然后采用靜電噴涂將步驟I得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)上后固化，使其表面充分流平，最后表面澆水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，其特征在于，步驟I中等離子處理采用氧等離子發(fā)生器，工藝參數(shù)為:溫度50-80°C，功率5-10W，氧氣氣壓 0.15-0.3Mpa，處理時(shí)間 2_3min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，其特征在于，步驟2中除銹包括酸洗或噴砂處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，其特征在于，步驟2中靜電噴霧的工藝參數(shù)為:噴涂電壓50-60KV，氣壓0.4-0.5MPa，噴涂距離100-150mm,噴涂厚度 0.2-0.3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料的噴涂方法，其特征在于，步驟2中固化在固化爐中進(jìn) 行，溫度為220°C，固化時(shí)間為20-30min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成環(huán)氧樹脂粉末95-98%和碳納米管2-5%，各組分質(zhì)量百分比值之和為100%。本發(fā)明還公開了其噴涂方法，具體步驟如下步驟1，將2-5%等離子處理的碳納米管與95-98%環(huán)氧樹脂粉末混合均勻得到變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料；步驟2，對(duì)接地網(wǎng)表面除銹，然后采用靜電噴涂將步驟1得到的變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料噴涂到接地網(wǎng)上后固化，使其表面充分流平，最后表面澆水。本發(fā)明變電站接地網(wǎng)專用防腐導(dǎo)電涂料導(dǎo)電性和防腐性好，其噴涂方法采用靜電噴霧，保證碳納米管與環(huán)氧樹脂粉末均勻的在涂層中，避免液態(tài)涂料制備中碳納米管的沉淀。
文檔編號(hào)B05D5/12GK103214909SQ201310095009
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者馮拉俊, 同培茹, 閆愛軍 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)