降阻剂在山区线路接地中的应用

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降阻剂在山区线路接地中的应用
冀卫军 陕西省商洛供电局 (726000)
 
1　降阻剂的功用和降阻机理简介
目前，降阻剂品种较多，主要品种见表1。
表1 几种典型降阻剂
名称 产地 电解组分 胶凝物
尿醛型 国内 KCl、NaCl、MgCl2、NaHSO4 尿醛树脂、聚乙稀醇
丙稀酰胺型 国内 NaCl、(NH4)S2O2 丙稀酰胺，亚甲基双丙稀酰胺
耐久性接地电阻降低剂 日本JP56014467 K、Na、Ca、Mg、NH3等与Cl-、SO42-、NO3-所组成的盐，共12种 Ca3SiO5、Ca2SiO4、Al2(SO4)3
固体无机化学接地降阻剂 中国CN1030666A Na2SO4、NH4Cl、MgSO4、K2SO4、MnSO4×4H2O、Zn、Al、Mn等金属及其氧化物的粉末。 铝硅酸盐水泥
根据线路设计手册及各种相关资料介绍，在送电线路施工中，接地形式和几何尺寸确定了接地电阻的大小，降阻剂的作用只能是在此基础上进一步减小接地电阻，以满足线路防雷对接地电阻的要求。
参照武汉高压所提出的"降阻剂暂行技术条件"(1991.5修改稿)，降阻剂之所以能降低土壤接地电阻，主要有以下三方面的作用：
(1) 降阻剂本身的电阻率应很低，一般都应小于5Ω．m，把降阻剂包在接地体周围，同土壤的电阻率相比，降阻剂的电阻率一般要小两个数量级，因此可忽略降阻剂的电阻，把降阻剂视为金属，这就相当于把接地体尺寸增大，达到降低接地电阻的目的。
(2) 降阻剂的使用增大接地体与土壤的接触面积，从而减少了接地体与土壤之间的接触电阻，并具有吸潮性而保持接地体附近土壤的潮湿性。
(3) 在接地体周围使用固体降阻剂在敷设时的糊状降阻剂浆液会在土壤一定范围内发生渗透，并向外扩散，使渗透区间的土壤电阻率大大降低。
2　降阻剂的特性和选用
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，要慎重从事，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它地区电网已有施工、运行经验的产品。并着重考虑产品以下几方面的技术特性：
(1) 降阻特性：根据降阻剂暂行技术条件规定在室温(25°±15℃)下降阻剂在工频小电流的电阻率应小于5Ω．m，对于电阻率在100Ω．m左右，甚至更高的地区来说，应要求降阻剂的电阻率接近1Ω．m，才能有效降低接地电阻。通常采用降阻剂的电阻率比土壤电阻率小20倍以上。
(2) 降阻剂的腐蚀性：降阻剂的使用应对接地金属无腐蚀作用，最好是能保护金属不受腐蚀，降阻剂技术条件规定在实验室的试块中表面腐蚀率应不大于0.03mm/年，在埋地的金属腐蚀试验中表面平均腐蚀率应不大于0.05mm/年。一般地要求，降阻剂呈弱碱性，且降阻剂浆料在24小时内应能完全凝固。从化学角度看，一方面，降阻剂呈弱碱性对接地电极还有一定的保护作用，另一方面，降阻剂如不能凝固，不仅降阻剂会随地下水流失，浸泡在导电液浆中的电极也会加速腐蚀，相反凝固后的降阻剂将成为金属电极的固体保护层，隔离土壤中腐蚀液体的浸入。
(3) 降阻剂的稳定性：使用降阻剂后，希望接地电阻稳定，即降阻剂的性能不会随时间发生变化，降阻剂的导电物质不会随地下水的流失而流失，也就是说稳定性的好坏决定了降阻剂的寿命长短。
3　降阻剂的使用效果和注意事项
商洛地处秦岭南麓，境内沟壑纵横，地形多变，峰岭连绵，地质复杂，部分地区土壤电阻率很高，为了确保线路的接地电阻满足规程及安全运行的要求，我局自1997年以来先后在西安-安康电气化铁路(商洛段)供电工程：110kV窑(镇)一柞(水)一营(盘)等6条110kV输电线路T接330kV安(康)一南(郊)线π接进330kV柞水变等及城农网改造送电线路工程(300余km)中，选用了陕西汉中的膨润土、四川GJ-F型长效复合降阻剂、四川精电-2000系列接地降阻剂及山东等地的降阻剂。
在110kV窑(镇)一柞(水)一营(盘)等输电工程及T接、线路接地工程验收中，我们通过对接地电阻的测量，都发现有个别铁塔接地电阻达80Ω、90Ω甚至100Ω，经对接地体敷设检查和查阅施工图，发现施工单位未按规定对接地敷设降阻剂后，其重新敷设，再次测量其接地电阻时，竟只有10Ω左右。这一些小小的意外使我们对降阻剂的功用有了更进一步较为直观的了解，并让我们对降阻剂的效果有了量化的认识。
根据降阻剂产品的多样化和已有的使用实践，在使用降阻剂时还应着重注意以下几点：
(1) 不能选用未按暂行技术条件进行试验或试验不合格的降阻剂，慎用未取得进网证的降阻剂。
(2) 已结块的和失效的降阻剂不能使用。
(3) 施工时要严格按施工图纸、产品说明书进行：搅拌要均匀，电极应全部被降阻剂包围并有一定的厚度，覆盖土要用细土夯实，与土壤交界处的接地极要采取防腐措施，保证施工质量，充分发挥降阻剂的作用，降低接地电阻。
(4) 应根据土壤电阻率、土壤、气候条件，地理条件，接地方式和已有的使用及运行经验来选用降阻剂。
(5) 降阻剂用量愈大，降阻率愈大，但降阻剂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。