接地降阻材料的应用研究分析
关键词: 接地装置 接地电阻 降阻材料 降阻措施 降阻效果
1、 引言
在目前的接地工程中使用的降阻材料有降阻剂, 电解地极,导电水泥,导电塗料和接地模块等, 对这些接地降阻材料在实际的接地工程中应用如何？其降阻效果如何好？寿命如何长？在使用中存在哪些问题有哪些问题要注意？以及在接地工程中如何正确的选择降阻产品,使用降阻产品,有必要对这些降阻材的降阻机理、降阻效果以及在使用中存在哪此问题则有必要进行认真的研究和探讨,并用技术经济分析的方法结合具体的场所和降阻措施进行研究。
2、 主要接地产品的降阻机理和存在问题分析
2.1、接地降阻剂及存在问题分析
关于降阻剂的降阻效果是不可置疑的［1］，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。降阻剂的降阻机理一般有以下几个方面：
（1）由于降阻剂的扩散和渗透作用，降低接地体周围的土壤电阻率，关于扩散和渗透作用，一般化学降阻剂强于其他型式的降阻剂，膨润土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，因为扩散和渗透性强的降阻剂容易随雨水的流失而流失。
（2）接地体同周围施加降阻剂后，相当于扩大了接地体的有效截面［2］，这机理对固体降阻剂和膨润土类降阻剂最为明显，而化学降阻剂和树指状的降阻剂随着时间的流失有效截面的增大则不太明显，会越来越小。
（3）消除接触电阻，接地体的接地电阻可以分为两部分，一是接地体与周围的大地所呈现的电阻Rd；二是接地体与周围土壤的接触电阻Rj，Rj=Rd+Rj，Rj的大小与接地极周围的土壤有关，一般土质越密实，接触电阻越小，土壤越松散，接触电阻越大；接触电阻还与电极表面状况有关，接地极表面越光滑，接触电阻越小，接地极表面越粗糙，接触电阻越大。接地极生锈后，接触电阻会逐渐增大。接地体施加降阻剂后，会减少或消除接触电阻，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。
（4）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。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，具有较强的吸水性，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。
目前对降阻剂在工程应用中反应最为强烈的有以下几方面的问题：
(1) 对接地体的腐蚀问题，这是电力系统中反映最为强烈的问题。一些品牌的无机降阻剂和火山灰降阻剂，以及一些矿渣降阻剂对钢接地体具有强烈的腐蚀性。这些降阻剂虽然在刚施加后的短期内起到了一走的降阻作用，但却对钢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，这也是用户的反应较为强烈的问题，特别是一些化学降阻剂，流质降阻剂，厂家追求短期的降阻效果，在降阻剂中加入了大量的无机盐类，虽然能在短期内有效降低接地装置的接地电阻，但降阻效果是不稳定的，因为在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，使接地装置的接地电阻迅速反弹回升。
(3) 降阻效果问题，降阻剂的降阻效果是降阻剂厂家和用户共同追求的目标，一些降阻剂厂家宣扬他们的降阻剂能把接地装置的接地电阻降到多少、多少，这是不负责任的。对中小型接地装置降阻剂的降阻效果是不可置疑的；对大型接地装置，降阻剂的降阻效果要通过一定的设计和施工工艺体现出来。因为大型接地装置施加降阻剂同样存在着相互屏蔽的问题，如何有效的减少屏蔽，发挥最大的降阻效果是设计者的事，不是仅靠某种牌号的降阻剂所能办得到的。另外，降阻剂的降阻效果还与施工工艺有关，只有通过正确的施工才能把降阻剂的降阻效果体现出来。
(4) 施工工艺问题，就是各项指标都合格的降阻剂还要通过合理的施工和正确的施工工艺才行，如不能正确施工同样会对接地体产生腐蚀，或不能发挥应有的降阻效果。比如降阻剂的均匀施加问题，埋深问题，回填土问题，如果有一个环节发生问题，就会影响降阻剂的降阻效果或对接地体造成腐蚀。如河南省南阳市电业局在线路杜塔接地中的降阻剂的使用中发现：按要求均匀施加降阻剂，接地体被均匀包裹在降阻剂中间的就没发生腐蚀；而降阻剂施加不均匀，中间有脱节现象的就会发生锈蚀。另外对降阻剂的埋深，上面的回填土不合要求时也会发生不良后果。
(5) 降阻剂对环境的污染问题，降阻剂由于直接埋在地下，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，尤其是一些变电所直接取井水作生活用水的就特别重要。关于降阻剂的毒性和污染问题正是一些厂家和用户都容易忽略的问题，因为我们现在已经进入了一个人人讲环保的时代，是不允许在任何一方面对我们的环境和资源造成污染的。
降阻剂的选择，在选择使用降阻剂时应注意如下指标：
（1）降阻剂的电阻率，要想获得理想的降阻效果，首先降阻剂本身的电阻率ρ值要小。用户在选择降阻剂时首先要考虑的就是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。
（2）降阻剂对钢接地体的腐蚀率，降阻剂对钢接地体的腐蚀率要低，一些降阻剂对钢接地体有腐蚀作用，但也有一些降阻剂对钢接地体有防腐保护作用。降阻剂是否具有防腐作用，一般要看其对钢接地体的平均年腐蚀率是否低于当地土壤对钢接地体的腐蚀率，一般土壤对钢接地体的平均年腐蚀率为：扁钢为0.05~0.2mm/a；圆钢为0.07~0.3mm/a[2]。如果降阻剂对钢接地体的腐蚀率低于当地土壤对钢接地体的腐蚀率就认为降阻剂对钢接地体具有防腐作用;否则就认为具有腐蚀作用。
（3）降阻剂的稳定性和长效性，我们希望接地装置的接地电阻一直稳定在某个值以下，不希望其经常变化，而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。
（4）对环境有无污染，选择降阻剂时一定要选无污染，无毒性，使用安全的降阻剂，对降阻剂要看其组分，要查有无环保部门的检测报告。
（5）使用是否方便，价格是否便宜，降阻剂的使用，特别是在山区送电线路杆塔接地使用时，应便于操作，方法简单，最后才是价格问题，要做综合的技术经济分析，即要满足性能上的要求，又要价格合理，经济。