浅析降阻剂的应用

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅析降阻剂的应用

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1.浙江东方防雷工程有限公司浙江杭州310016;2.宁波市镇海区气象局浙江宁波315206

摘要:降阻剂是一种高导电性能的载体,在实际接地工程中用于降低接地电阻,降阻剂使用时要先了解其性能和选择方法,以利于正常有效的发挥降阻剂的功能。

关键词:降阻剂接地雷电防护

降阻剂在降低防雷接地、工作接地、保护接地、防静电接地和抗干扰接地的接地装置接地电阻,改善接地装置的品质和延长其使用寿命中发挥着重要的作用。为了能更好的掌握其性能,在接地设计施工中发挥降阻剂的作用,本文将作如下探讨。

1降阻剂的类型

目前市场上降阻剂的类型主要有:(1)物理降阻剂,主要以非电解质固体粉末为导电材料,强碱弱酸盐为胶凝物;(2)化学降阻剂,导电主体为电解质,主要以含有导电介质的金属盐类为胶凝物,使用后会有新的物质产生;(3)导电水泥降阻剂,以水泥为基料,混合导电无机盐或非电解质固体粉末为导电材料;(4)稀土类降阻剂,主要以膨润土(非金属矿)为基料加入一定比例的添加剂后形成的降阻剂。

2降阻剂的降阻机理

2.1扩散和渗透作用降低接地体周围土壤电阻率

一般化学降阻剂这种作用强于其他型式的降阻剂,膨润土类的降阻剂较差。缺点是扩散、渗透性好的降阻剂稳定性和长效性较差。

2.2吸水性和保水性改善并保持土壤导电性能

某些降阻剂吸水保水性较强,吸水后体积膨胀并能长期保持水分成为浆糊状,使接地电阻保持稳定不受气候影响。

2.3减小接地电阻

某些物理降阻剂可以在接地体施加降阻剂后会减少或消除接触电阻,进而减小接地电阻(接地体的接地电阻R还与电极表面状况有关)。化学降阻剂和流质降阻剂,由于腐蚀等原因会使接触电阻变大,不利于减小接地电阻。

2.4扩大接地体有效截面积

固体降阻剂这种作用最为明显,而化学降阻剂和树脂状的降阻剂会随着时间的延长而流失,有效截面积的增大作用会越来越小。

3主要性能要求

具有较低的电阻率,不应污染土壤、水源、空气和环境,不应含有对人体有害的重金属和放射性物质;接地体的腐蚀率小于相应土壤对接地体的腐蚀率;降阻剂应呈现中性或弱碱性,具有良好的稳定性和长久性;应有良好的抗大电流冲击特性,经冲击通流试验后,降阻剂试品的电阻增加值不得大于通流前的10%;工频通流试验后,接地降阻剂试品的电阻增加值不得大于通流试验前的10%。

4降阻剂在使用中存在的问题分析

4.1腐蚀接地体

这是防雷接地系统中反应最为强烈的问题。一些杂牌的无机降阻剂、火山灰降阻剂及一些矿渣降阻剂强烈腐蚀金属接地体。在刚使用后的短期时间内有一定的降阻效果,但金属接地体腐蚀后,降阻效果随时间的推移迅速下降。经检查发现一些使用降阻剂的防雷接地地网,会出现降阻剂严重腐蚀接地体甚至致其断裂的现象。

4.2降阻效果不稳定

一些加入大量无机盐类的化学降阻剂、流质降阻剂短期降阻效果明显,但其所含无机盐会随着雨水迅速流失而失去降阻效果,接地电阻迅速反弹回升。有的工程还没完结,所用降阻剂已经失效。

4.3降阻效果可预计性差

中小型接地装置降阻剂的降阻效果不可置疑,而大型接地装置施加降阻剂后会存在相互屏蔽的问题,降阻效果可预计性差。

4.4施工工艺不合格影响降阻效果

若无合理、正确的施工工艺很可能会造成腐蚀接地体,或降阻效果不够的后果。降阻剂的施加、填埋、回填土等每一个环节都要注意。降阻剂施加不均匀,中间有脱节现象的就会发生接地体锈蚀。埋深降阻剂上面的回填土不合要求,可能会造成降阻剂失效和金属接地体腐蚀的不良后果。

4.5环境污染

降阻剂中如含有重金属等有毒物质就会对土壤、地下水资源等造成污染。

5降阻剂标志、包装、运输与储存

产品一般采用双层包装,内层为PVC袋,外层为编织袋。标志要在包装箱上应注明:(1)公司名称;(2)商标;(3)地址;(4)产品名称;(5)型号;(6)生产日期。在合格证上应注明:(1)产品标准号;(2)产品编号;(3)检验号;(4)生产日期。运输时要注意防水、防潮、防硬物损坏包装。降阻剂应储存在不受雨淋和水浸场所。户外储存时要有防雨、防暴晒措施。施工现场发生被雨水浸湿异常情况时,应在两天内使用。被雨水浸泡的降阻剂可作为细土回填使用。

6施工及通用要求

6.1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、树枝等杂物;(3)沟、孔的尺寸、形状等符合设计要求,四周要平整,沟、孔内无杂物;(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40.0mm且均匀敷设;(5)接地引下线已按设计要求进行热镀锌或其他方式处理。

降阻剂的调制:按水:降阻剂0.4~0.6:1.0的重量比充分搅拌直至成黏糊状。水平接地体用水量以刚好能够湿润全部干粉并可搅拌成糊状即可;垂直接地体孔用降阻剂加水量可适当增加(过多的加水量会延长施工时间)。

6.2包覆与初检

将调好的糊状降阻剂倒入接地沟、接地孔内直至全部包覆住接地极,并初测包覆厚度不小于40.0mm,钻孔四壁包覆充实,不足时要及时补填。

6.3回填与夯实

待降阻剂初凝后,详细检查降阻剂包覆应表面均匀、充实、无杂物,包覆体厚度最薄处不小于40.0mm,不足时要补填降阻剂。检查无误后,回填20.0mm以上的无硬物和树枝的细土,再覆盖其它土壤并夯实。夯实后的回填土应略高于四周地平面以利于土质沉降。

6.4对引下线的要求

接地引下线在地表交界段需全段涂刷两至三道环氧沥青漆、防腐漆或其它耐久漆,其地下段长度应使埋入降阻剂的部分不应小于20.0mm,地表上面部分长度不应小于30.0mm。

6.5深井接地

必要时可以采用深井接地。通常施工时先钻孔,孔径为80.0mm~150.0mm,接地电极用四壁上钻有φ10.0mm~15.0mm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。

参考文献:

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[2]李景禄.实用电力接地技术[M].中国电力出版社

[3]高攸纲.屏蔽与接地[M].北京邮电大学出版社

[4]王常余.接地技术220问——电工实用技术问答[M].上海科学技术出版社

[5]吴薛红.防雷与接地技术[M].化学工业出版社

[6]李良福.雷电防护关键技术研究[M].气象出版社