物理降阻剂在接地工程中的应用.doc

物理降阻剂在接地工程中的应用（GroundingwithCarbonaceousBackfills）
我国国土面积中70％以上是山地、丘陵、沙漠，自然土壤率一般在几百欧上千欧,在这些地区设置接地装置很难达到规定的要求，其工频电阻和冲击电阻都有待改善，在工业比较集中的地区，不仅土地资源紧缺而且价格高昂，也是机械系统供电中心，工频接地短路电流随之增大，要求接地装置的工频接地电阻更小，因此从建设投资和经济性上都期待新的措施来改善现有传统接地。
一、降阻剂的性能
我国在70年代开始研究降阻剂，通过几十年的发展，技术已经比较完善，已经在接地工程中作为辅助材料和技术手段开始大量使用，质量合格的降阻剂应具备以下接地工程技术特性：
1、好的导电性
降阻剂本身的电阻率应远小于自然土壤电阻率，只有这样才具备实际价值
由于一般的土壤电阻率ρ＝10²～10³Ω.m，所以降阻剂要求ρ≤5Ω.m。
2、长效降阻功能
接地工程属于地下隐蔽工程，其土壤的含水量受环境、季节影响变化比较大
因此要求降阻剂的功能要长期有效，其使用寿命应大于30年。投入使用应无失效或其它不良反映。
3、提高金属耐腐蚀性能
降阻剂是接地电极和土壤之间的媒介物，除了要考虑地下环境的影响外还要考虑接地装置在泻流时形成的电化作用，降阻剂不仅本身应无腐蚀性，还要对金属起到保护作用，提高接地装置的使用寿命，降阻剂的pH值应在7－12之间，呈碱性或弱碱性，既能有效的防止土壤中的酸、碱、盐、湿度影响，有可以在金属接地极表面形成钝化保护膜。
4、耐受大电流冲击
接地装置正常运行时只是不平衡电流，通常只是毫安到安培级电流，遭到雷击或短路电流时，接地极下泻的电流高达千安到百千安，HYPERLINK"http://www.jiangdianzuji.com"降阻剂在大电流的情况下不发热、燃烧或形成挥发物。
5、具有一定的负阻特性
由于土壤中存在一定的空气间隙，因而接地装置在自然土壤中的接地电阻呈现有电容性，准确地说应称为接地阻抗。而且工频下的接地电阻要比冲击波下的冲击阻抗大，这样就使接地装置在大的电流冲击下的暂态地电位比按欧姆定律推算的地电位低，使得接地装置更趋安全。这就要求降阻剂的电性能具有非线性，
数学表达式为：ρ＝ρ0*δa
式中：ρ－冲击波下降阻剂的电阻率Ω.m
ρ0－降阻剂的阻性常数，Ω.m
δ－电流密度，A/mm2
a－非线性指数，要求a<0
显然，这一特性类似与避雷器阀片的特性方程U=C.Iª，当指数a是一负值时意味着电阻率随电流密度增加会自动地下降，时接地装置在流入电流急增时，暂态电位则升高不多，起到类似于阀片电阻的作用。当然，降阻剂于避雷器相比存在一定的差距，但在接地装置上还是起到了应有作用。
6、对环境无污染、无毒、无异味
降阻剂是要埋在地下的，施工时要于施工人员接触，这就要求降阻剂本身应无毒、无刺激性气味，敷设地下后于土壤接触，其成分不对自然土壤造成污染不含任何有毒的重金属和其它有毒元素，同时也不能造成地下水污染。
7、易于施工
应用降阻剂的接地工程有很多是在山区、野外，因条件所限，没有良好施工条件，如有严格配比要求，就会限制其应用范围，所以要求降阻剂www.jiangdianzuji.com要易于施工不应添加特定的设备。
二、检验标准
国内现有几百家生产企业在生产降阻剂，质量参差不齐，鉴于其现状，武高所制定了《降阻剂技术标准》，规定其具体参数范围，将降阻剂的各项性能指标参数规定如下：
1、基本理化参数：
电阻率ρ≤5.0Ω.m，pH应在7－13.0之间，中性偏碱。
2、大电流冲击载流特性
（1）工频大电流冲击电流i≥10A，持续时间t≥10s，耐受5次，间隔时间td≥30min，允许试样电阻的变化率ΔR≤＋20％。
（2）冲击大电流波形为8/20μs,Iimp≥1KA,冲击20次，间隔时间td≥50s
允许试样电阻的变化率ΔR≤＋20％
3、环境理化性能
（1）脱水性能检验试样在恒温箱中T＝60±1℃，静止12h后的电阻于脱水前相比较。
（2）冷热循环试验试验品在水中浸泡24h后，沥水24h，再在T＝120℃恒温箱中24h后，再浸泡于水中24h共2－3次循环。
（3）浸泡试验试验品在水中浸泡28天，每浸泡24h后，取出沥水0.5h，测定其10KA下的电阻。
4、稳定性试验
降阻剂随接地材料埋于地下后，一年中最大值于平均值之比Rmax/R≤1.5，
最初试验期t≥120天。
5、耐腐性能试验
降阻剂是接地的辅助材料，使用后要求不能影响金属接地极的正常使用寿命，不致于因降阻剂的使用而加剧接地极的腐蚀速度，所以规定：
（1）在纯降阻剂中的钢铁的腐蚀速率r≤0.3mm/a。
（2）钢铁电极于降阻剂掩埋于地中后其腐蚀速率r≤0.5mm/a。

三、降阻剂在接地工程中用量（表1）
接地