防雷接地降阻材料的应用与分析

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摘 要：本文简要介绍了接地降阻剂的种类、降阻机理，归纳并分析了降阻剂在工程应用中存在的问题；针对这些问题，讲述了选择和使用降阻剂时应注意的事项。

关键词：降阻剂；降阻机理；降阻效果

中图分类号：TU856 文献标识码： A 文章编号：

0 引言

在防雷工程实际施工中，为了降低接地电阻值而满足设计要求，有时需要使用辅助的降阻材料。因而有必要对降阻剂的降阻机理、降阻效果以及在使用中存在的问题进行认真地研究和探讨，采用技术经济分析的方法，具体的工程具体对待，在保证设备和人身安全的前提下，结合具体的工程情况和现场实际，特别是现场的地质、地势情况，土壤电阻率分布情况以及具体的工程要求，找出最佳的降阻措施、正确合理的降阻方法更加有效地发挥降阻效果，从而达到降低接地装置接地电阻的目的。

1降阻剂的分类

目前降阻剂的种类很多，从物态可以分为液态降阻剂和固态降阻剂；从物类则可分为有机降阻剂和无机降阻剂；就其特性来说可以分为物理降阻剂和化学降阻剂。

1. 1物理降阻剂

物理降阻剂是以强碱弱酸盐为胶凝物，并以非电解质固体粉末为导电材料如木炭、粉末、金属材料等来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，其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壤的导电率，影响了其降阻效果。物理降阻剂中导电粉末不溶于水，凝固后不应地下水位变化而流失，降阻性能长效稳定。

1. 2化学降阻剂

化学降阻剂是以电解质通过渗透作用改善土壤的电阻率来达到降阻效果，但化学降阻剂以含导电的金属盐类为主，也只能在有水的情况下才能离解，电解液受季节和地下水位的起落而影响，其降阻效果与含导电盐类的多少有关，盐类过多又会造成对接地体的腐蚀，这是矛盾的两个方面。这类降阻剂主要有液态的树脂降阻剂和粉类的固态降阻剂。

2降阻剂的降阻机理

关于降阻剂的降阻效果是不可质疑的，因为降阻剂已在实际的接地工程中得到大量的、 长期地应

用。降阻剂的降阻机理一般有以下几个方面：

2. 1 降阻剂的渗透性降低土壤电阻率

降阻剂通过增加土壤中的导电离子浓度，并随着降阻剂在土壤中的扩散、渗透，土壤的电阻率也就随着得到改善。关于扩散和渗透作用，一般化学降阻剂强于其它形式的降阻剂，固体类的降阻剂扩散和渗透作用较差，但降阻剂的稳定性和长效性与扩散和渗透作用是矛盾的。扩散和渗透好的降阻剂其稳定性和长效性都比较差，渗透快失效也快。

降阻剂的吸水性和保水性改善并保持土壤导电性能

土壤的导电性能除了与土壤所含金属导电离子的浓度有关外，还与土壤的含水量有关。这是因为绝大多数无机盐类只能在水中才能离解为导电的金属离子，土壤电阻率会随土壤的含水量而改变。要改变土壤的导电性能应增加并保持土壤的含水量。某些降阻剂具有较强的吸水性和保水性，如膨润土类降阻剂，吸水后体积膨胀并能长期保持水分成为浆糊状，使接地电阻一直保持稳定不受气候的影响。

2.3 增大接地体的有效截面

降阻剂本身的电阻率很低，小于5Ω·m，降阻剂施加在接地体周围，相当于扩大了接地体的有效截面，这对固体降阻剂、导电水泥和膨润土类降阻剂最为明显，特别是膨润土降阻剂在加水后体积膨胀有效的扩大了接地体的截面积；而化学降阻剂和树脂状的降阻剂施加后只能改变周围土壤的电阻率，其降阻效果会随着雨水的冲刷和渗透而减小，降阻作用随着时间而逐渐失效。

2.4消除接触电阻

接地体的接地电阻可以分为三部分，一是接地装置本身导体的电阻RL ；二是接地体与周围土壤的接触电阻RC；三是土壤的散流电阻RD。一般来说，接地装置本身导体的电阻很小，可以忽略，所以一个接地装置的接地电阻实际上主要有RC 和RD组成。一般敷设时回填土很难与接地体形成较好的接触，这样接触电阻大，散流也困难。而接地体施加降阻剂后，一方面降低了接地极和土壤之间的接触电阻，另一方面相当于增大了接地体的直径，减小了散流电阻。但只有某些物理降阻剂和膨润土类降阻剂才具有这方面的功能，而化学降阻剂和流质降阻剂则不具有这方面的功能，有些降阻剂由于腐蚀还会使接触电阻变大。

3 目前降阻剂在工程应用中存在的问题

降阻剂的降阻效果是不可置疑的， 因为降阻剂已在实际的接地工程中得到大量的、长期的应用，但同时也伴随一些实际问题，主要有以下几方面。

① 对接地体的腐蚀问题。某些降阻剂会对金属接地体造成严重的腐蚀， 降阻效果随着时间的推移会迅速下降。

② 降阻稳定性问题。某些厂家为追求快速的降阻效果，在降阻剂中加入了大量的无机盐。由于这类降阻剂所含的无机盐会随着雨水迅速流失而使降阻剂失去降阻效果， 致使接地装置的接地电阻迅速反弹回升。

③ 降阻剂对环境的污染问题。由于降阻剂直接埋在地下，降阻剂中如含有重金属等有毒物质就会对地下水资源造成污染。降阻剂的毒性和污染问题，正是个别厂家和大多用户容易忽略的问题。

4 选择和使用降阻剂时应注意的事项

目前降阻剂配方各异、质量高低不等， 价格悬殊、用量不一，因此在选择降阻剂的时候， 在优先考虑产品质量和施工方便的前提下， 再考虑价格以及用量等问题，尽量选择在本地区或其他地区已有施工、运行经验的产品。总之，根据降阻剂产品的多样化和已有的使用实践， 在选择和使用降阻剂时应着重注意以下几点:

① 不能选用未按技术条件进行试验或试验不合格的降阻剂。

② 首先要考虑降阻剂自身的标称电阻率， 一般情况下，降阻剂自身的标称电阻率越小越好。

③ 降阻剂对金属接地体的腐蚀率要低。一些降阻剂对金属接地体有腐蚀作用，但也有一些降阻剂对金属接地体有防腐保护作用。如果降阻剂对金属接地体的平均年腐蚀率低于当地土壤对金属接地体的平均年腐蚀率，就认为降阻剂对金属接地体具有防腐作用；否则就认为有腐蚀作用。一般土壤对金属接地体的平均年腐蚀率: 扁钢为0.05～0.2mm/a； 圆钢为 0.07～0.3mm/a。

④ 降阻剂用量愈大，降阻率愈大，但用量增大到一定程度，降阻效果出现饱和现象，这点在使用降阻剂过程中应引起足够重视。

⑤ 降阻剂的稳定性和长效性问题。降阻剂性能的稳定性决定了降阻剂的使用寿命。某些降阻剂的降阻效果会随土壤干湿度的变化而变化， 特别是一些无机降阻剂，离子类降阻剂， 一旦缺水就会析出颗粒状的晶体，失去导电特性。

⑥ 选无污染，无毒性， 使用安全的降阻剂。对降阻剂要看其成分，要检查有无环保部门的检测报告。

5 结束语

降阻剂的功能就是充当接地体金属与土壤之间的过渡层, 降低其过渡电阻, 从而降低整个接地体(网)的接地电阻。对降阻剂的要求, 是既要能降低接地电阻,又不能对接地体金属有显著的腐蚀, 这两个要求之间有时是矛盾的。降阻剂对金属的腐蚀作用不是短时间能看到的, 而是接地网投运以后才逐渐发现的。这就要求我们在选择降阻剂时应从其电阻率、 腐蚀率、 稳定性和长效性及其它方面权衡考虑,合理正确的选择降阻剂,充分发挥其降阻效果。

参考文献：

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