摘要:从分类、应用、选择、施工等几个方面对降阻剂进行了详细描述。
关键词:化学降阻剂;物理降阻剂;稳定性
1 概述
接地降阻剂是一种常见的防雷产品,广泛用于土壤电阻高的地区接地施工。施工方便,可用水平接地体代替难于施工的垂直接地体(在山区及岩石地区等),具有降阻效果好、综合技术经济性好等特点。
2 接地降阻剂的分类和特点
接地降阻剂由多种成份组成,其中含有细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂、导电水泥等。一般为灰黑色。它是一种良好的导电体,使用于接地体和土壤之间,一方面能够与金属接地体紧密接触,形成足够大的电流流通面。另一方面它能向周围土壤渗透,降低周围土壤电阻率,在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域。接地降阻剂主要分为化学降阻剂和物理降阻剂两大类种。
化学降阻剂从物态可分为液态和固态降阻剂,从物类则可分为有机和无机降阻剂。有机降阻剂又有尿醛、酰胺型,无机的有膨润土、稀土和无机化学降阻剂等。化学降阻剂的共同特点是以电解质为导电主体,利用胶凝物对金属有较强的亲和力,凝固后形成立体网络结构,对储存电解液减少初期流失有一定效果,使原有接地降阻措施大有改进。因化学降阻剂是以电解质为主,降阻效果与化学降阻剂含电解质的多少有直接关系,并且只能在有水的时候才能电离出离子导体,电解液受季节地下水位起落而流失,致使长效稳定接地降阻的后患依然存在,当无水时,又因电解质结晶电阻升高而失去降阻能力。而电解质过多又会造成对接地体的腐蚀。
物理降阻剂是一种以电极碳黑和强酸弱碱盐为主要导电材料,外加胶凝物组成的降阻材料。降阻剂的降阻机理主要是加大接地体的有效体积或降低接触电阻,且对接地体的腐蚀较小,但这类降阻剂对土壤的渗透作用很小,或基本上没有渗透作用。这类降阻剂不含电解质,所以导电性能不受土壤含水量的影响,但不能很好的改善接地体周围土填的导电率,因而影响了它的降阻效果。
3 接地降阻剂的应用
降阻剂的最佳使用场所是土壤电阻率较高的中小型接地装置,如线路杆塔、中小型变电所的接地(对于大型接地网,在所内接地网使用降阻剂,由于其屏蔽作用,降阻效果不明显,但可以改善其均压特性和接地电阻的稳定性)。
降阻剂还可用于深埋接地坑、深井接地板,或钻井式接地极,或通过深井爆破制裂压力灌降阻剂的方法,使降阻剂压入裂缝沟通.组成立体地网.形成半球形或圆柱形接地休,达到理想的降阻效果。
4 接地降阻剂的选用
因物理降阻剂相对于化学降阻剂,它具有吸潮性、电阻率低、稳定性好、长效、不流失、无毒、无污染、不腐蚀接地体等优点。当降阻剂的pH值在9-12范围内呈弱碱性时,碱性物质能在钢铁接地极表面形成一层钝化膜,保护接地极免受土壤的腐蚀。
所以建议在降阻施工中选用pH值在9-12范围内的物理降阻剂。
5接地降阻剂的用量
降阻剂的经济用量应视不同的土壤而定,在接地体上的敷设厚度应在5—15CM之间,为方便计算,推荐用量如下表:
6 接地降阻剂的施工方法及注意事项
1)、施前检查项目及要求:①降阻剂应是同一品牌、型号的产品。 ②水清无污染、水中无泥沙等杂物。 ③沟、孔的尺寸、形状等符合设计要求,四壁较平整,孔、沟内无杂物。 ④垂直接地极居孔中央放置,水平接地极水平居中,离沟底距离不小于40mm且较均匀(必要时可用细线固定)。 ⑤接地引下线已按设计要求涂刷防锈漆并已初凝。
2)、调制降阻剂按水:降阻剂=0.4~0.6:1.0的重量比加水并充分搅拌直至成粘糊状。水平接地用水量以刚好能够润湿全部干粉并可搅拌成糊状即可。垂直接地孔用降阻剂加水量可视情况取高值。过大的加水量会延长施工时间。
3)、浇灌、包覆、初检:将调制好的糊状降阻剂轻轻倒入(以防泥石、杂物混入降阻剂中)接地沟、孔内直至全部无遗漏地包覆住接地极,并初测包覆厚度不小于40mm,钻孔四壁充实,不足时要补充。
4)、复检与回填夯实:待降阻剂初凝后,详细检查降阻剂包覆应表面均匀、充分无遗漏、无杂物混入,包覆体厚度最薄处不少于40mm,不足时要补充降阻剂。检查无误后,抽走固定细线,轻轻回填无硬物和树枝的细土,厚度要达到20mm以上,然后再加其他土壤并夯实。夯实后的回填土表面应略高于周围地平面。
5)、对接地引下线要求:接地引下线在地表交界段需全段涂刷2~3道环氧沥清漆、FVC漆或其他耐久漆,其地下段长度应使埋入降阻剂的部分不短于20mm,地表上面部分长度不短于30mm。
6)、深井接地有时是必需的,通常井深由找到电阻率低的地层或地下水来决定,一般达数十米。施工时用专用机械钻孔,孔径为80~150mm。有时要配以局部爆破,炸松四周土壤,以填充降阻剂,扩大降阻效果。接地电极用四壁上钻有Φ10~15mm通孔的钢管。用压力将调制好的降阻剂注入管内,通过壁孔使降阻剂从内外两侧包围钢管并充实整个钻孔。
7 总结
降阻剂可以有效降低土壤电导率、消除接地电阻,在防雷施工中起到了十分重要的作用,但降阻剂在使用过程中存在对接地体腐蚀、稳定性较差及污染周围环境等一系列的问题,因此在选择和使用降阻剂时,应优先使用电阻率低、对周围无污染的降阻剂,并在施工过程中,要注意提高施工工艺,使降阻剂的功效得以最大发挥。
参考文献:
[1] 赛瑞防雷产品简介,长沙赛瑞电子技术有限公司
作者简介:
焉军 湖南华润电力(涟源)有限公司技术支持部电气主管
邮箱:yanjun1110@126.com 电话:0738-4162960
论文作者:焉军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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