降阻剂的降阻机理及两种不一样的降阻剂介绍 降阻剂的降阻机理及两种不同 类型的降阻剂介绍 ΡεδυχινγΡεσιστανχεΜεχηανισμοφΡεδυχινγΡεσιστανχεΜεδιχαμεντανδ ΤωοτψπεσοφΡεδυχινγΡεσιστανχεΜεδιχαμεντ 甘肃省嘉峪关电业局 张国春 甘肃省电力试验研究所 李峻明 = 摘 要 文章简要介绍了降阻剂的降阻机理及两种不一样的降阻剂 可供基层 单位从事接地网改造的技术人员参考 ? = 关键词 降阻 降阻剂 电阻率 化学降阻剂 物理降阻剂 = Αβστραχτ ∏ ∏ ∏ ∏ √ = Κεψωορδσ ∏ ∏ √ ∏ 2 ∏ 1 前言 发电厂 !变电所及高压输电线路装设接 三个部分组成的 地装置 是一种有效保护人身及设备安全的 接地装置本身的金属电极电阻 必不可少的技术措施 ? 不管何种类型的接地 接地装置与土壤之间的接触电阻 装置 接照规程都要求其接地电阻符合规定 接地装置经土壤向外扩散的散流电 的阻值 ? 由于某种原因造成接地电阻无法满 阻 ? 足要求时 则需要采用一种辅助材料来进行 其中由于接地装置本身的金属电极的电 降阻 这种材料就是我们通常所说的降阻剂 ? 阻率 ? ? 8 # 远远小于土壤的 本文就降阻剂的降阻机理及二种不一样的 电阻率 ? # 故在实际计算时其电 降阻剂 做一简要的介绍 以供基层单位从事 阻忽略不计 ? 而接地装置与土壤之间的接触 接地网改造的技术人员参考 ? 电阻因受较多因素的影响 一般可按总接地 电阻的 估算 ? 这样接地装置的接地电 2 降阻剂的降阻机理 阻如以散流电阻来代替的话 将等值为一个 通常认为接地装置的接地电阻是由如下 掩埋在地表面的金属半球体 如图 所示 ? 5青 海 电 力6 年 第 期 Θ ψ ,即应使 Θ ψ ( ) Θ ρ/ ρ ψ , 即应使 ρ μ ρ ( ) 在实际工程中 ,使 ρ μ ρ必将增加工程 的投资费用而难以实现 而使 ? Θ ψ ,即要求 图 接地装置的等值示意图 降阻剂的降阻率很低很低是可以做到的 ?换 其接地电阻 为 Ργο : ] 而言之 , Θ ν Θ是降阻剂降阻的必要条件和 Θ Θ Ργο δρ ( ) = = ρ ρ 理论依据 一般要求比土壤电阻率低 个数 Θ Πρ Π ( 式中 : Θ) 土壤电阻率 ( 8 # μ); 量级以上 ) ,也即不管何种类型的降阻剂 , 都 ρ) 接地装置的等值半径 ( μ)? 要求其本身就是一个低电阻率 !高导电性能 当接土地装置与土壤之间填以电阻率 的载体 ? 为 ε的降阻剂时 ( 如图 所示 ) ,此时接地电 3 两种不一样的降阻剂 阻 为 Ργ : 我国是从 年代开始研究 !生产降阻剂 Θ ρ δρ Θ ] δρ Ργ = ΠΘρ ρ + ΠΘρ ρ 的 到目前为止已有十几种产品通过检验 ? Θ Θ - Θ 在实际使用中的降阻剂 大多属化学降阻剂 ? = ( + ) ( ) Π ρ ρ 年以后一种新型的物理降阻剂问世 从 而使降阻剂明显地分成了化学降阻剂和物理 降阻剂两大类型 ? 在选用降阻剂时应该分清 这两类不同导电机理的降阻剂 ? 3 1 化学降阻剂 化学降阻剂无论是液态 !固态还是有机 ! 图 有降阻剂的接地装置等值示意图 设降阻率 : 无机型的 其共同特点是以电解质为导电主 体的 表 列举了几种典型的化学降阻剂 从 Ργο Ργ - ? Ργ % ( ) = ? Ργο 表 中不难看出 以 ! ! 与碱性 将 两式代入 式 整理后得 ( ) !( ) ( ) , : 金属构成的电解质盐类成为主要的导电物 ? Θ - Θ ρ- ρ Θ ρ ? Ργ ( )( ) = # = - - 化学降阻剂的导电机理类似于地壤的导电机 Θ ρ Θ ρ ( ) 理 即只有在水 / 参予 0 时 电解质才能电离出 由( ) 式可见 , 若要使降阻剂具有最大 带电的离子 从而成为导电主体 ? 当电介质 的降阻效果 即降阻率趋近于 其充分必 浓度越高 其导电率也越大 也即电阻率越 , . , 要的条件是 : 低 当然降阻的效果也就越明显 ? 然而化学 降阻剂的降阻机理及两种不一样的降阻剂介绍 降阻剂的这种导电性能不可避免地带来了一 得在干旱缺水地区使用时 将大大减弱其降 个极其严重的问题 即对金属电极的腐蚀 ? 阻的效果 ? 而在多雨水地区 则由于长年的 由于化学降阻剂内的电解质含量一般占组分 雨水冲刷及地下水位的涨落 也将因电解质 总含量的 ? 这要比一般地壤中可 的流失而逐渐失去降阻能力 因此长期使用 溶盐含量 ? 约高出 多倍 这不能说 难以保证其降阻的效果 ? 这是化学降阻剂难 是造成接地装置腐蚀的主要原因 ? 由于化学 以克服的自身固有的弱点 为此也造就了一 降阻剂在降阻时离不开水的 / 参予 0 这就使 种新型的降阻剂 ) ) ) 物理降阻剂 ? 表 几种典型的化学降阻剂 名称 产地 电解质组分 组分总含量 胶凝物 尿醛型 国内 ! ! 尿醛树脂 !聚乙稀醇 丙烯酰胺型 国内 ! ! ≥ 丙稀酰胺 !亚甲基双丙稀酰胺 耐久性接地 日本 出示有 ! ! ! ! 等与 2 ! ! ≥ ! ! 电阻降阻剂 ° 2 ! 2 所成的盐共 种 ≥ ! ! 固体无机 ! ! ! ! ! ! 国内 共 其中电 铝硅酸盐 ! 化学接地 ! 和 ! ! 解质占 水泥 降阻剂 等金属及其氧化物粉末 3 2 物理降阻剂 然升高 这也充分说明了离子导电的特点 ? 物理降阻剂是以非电解质的固体粉末为 而物理降阻剂 因是导电粉末组成的 其电阻 导电材料 并以强碱弱酸为胶凝物 这从很大 率小于凝膜的电阻率 存放失水后电阻率反 程度上减轻了对金属电极的腐蚀 ? 同时它不 而略有下降 而在高低温状态下电阻率始终 受季节性雨水的影响 水只在施工时起胶凝 稳定在 8 # 以下 ? 作用 因此其导电特性不受酸碱盐 !高低温 ! 另外将化学降阻剂和物理降阻剂分别包 干湿度所限 而直接靠本身的导电粉末起到 在金属块的外面 与未包降阻剂的金属块同 降阻作用 ? 这对于干旱 ! 少雨 ! 高寒的地区 时埋于 值为 的酸性土壤中进行对比试 更容易满足接地电阻稳定性的要求 ? 表 为 验 天后检查发现 没包降阻剂的金属块锈 两种降阻剂的对比试验的情况 ? 从表 中可 蚀严重 包以化学降阻剂的金属块局部有明 以看出化学降阻剂在失水后电阻率会升高 显的腐蚀斑点 而包以物理阻剂的金属块几 水泡后电阻率又下降 经冷冻后电阻率又骤 乎无腐蚀斑点 这也说明了物理降阻剂对金 5青 海 电 力6 年 第 期 属的腐蚀性微不足道 大大延长了接地装置 越性 不仅已引起了人们极大的关注 并大有 的使用寿命 ? 逐渐取代化学降阻剂的趋势 ? 对于西北干 两种降阻剂的特点比较见表 由于物 旱 高寒的一些地区 更是值得推荐的一种降 ? ! 理降阻剂与化学降阻剂相比 具有明显的优 阻剂 ? 表 不同条件下电阻率的测试结果 8 # 物理降阻剂 试 验 程 序 化学降阻剂 第一组 第二组 第三组 第四组 开始 隔 周 隔 周 水泡 停放 天 ε 烘烤 再停放 天 ε 冷冻 最后含水量 表 两种降阻剂的特点比较 降阻剂类型 降阻机理 水对降阻剂的作用 对金属的腐蚀性 稳定性 适用地区 类似于土壤导 除起凝胶作用外 更主要 较差 有一定年降水 化学降阻剂 电机理 即离 的是使电解质电离出带 有严重的腐蚀性 降阻效果随 量的湿润地区 子导电降阻 电的离子 实现降阻效果 有无水分而变 较好 固体导电粉 更适合西北干 物理降阻剂 水只起到胶凝作用 几乎无腐蚀性 降阻效果不随 末导电降阻 旱 高寒地区 ! 有无水分影响 近二十年来 从降阻剂的问世到使用 不 在选用降阻剂进行接地网改造的工程中有所 容置疑 为降低接地装置的电阻发挥了较大 启示 ? 的作用 ? 随着电网技术的发展 降阻剂又从 参考文献 化学降阻剂发展到物理降阻剂 这不能不说 何善庆 降阻剂的开发和应用 电世界 是个新的飞跃 ? 本文对两种不一样的降阻 冠承平 化学降阻剂接地降阻性分析 接地降阻剂 文集 剂的特点 作了简要的介绍 希望对基层单位 收稿日期
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