1、 引言

　　在目前的接地工程中使用的降阻材料有降阻劑， 電解地極，導(dǎo)電水泥，導(dǎo)電塗料和接地模塊等， 對這些接地降阻材料在實(shí)際的接地工程中應(yīng)用如何？其降阻效果如何好？壽命如何長？在使用中存在哪些問題有哪些問題要注意？以及在接地工程中如何正確的選擇降阻產(chǎn)品，使用降阻產(chǎn)品，有必要對這些降阻材的降阻機(jī)理、降阻效果以及在使用中存在哪此問題則有必要進(jìn)行認(rèn)真的研究和探討，并用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法結(jié)合具體的場所和降阻措施進(jìn)行研究。

　　2、 主要接地產(chǎn)品的降阻機(jī)理和存在問題分析

　　2.1、接地降阻劑及存在問題分析關(guān)于降阻劑的降阻效果是不可置疑的，因?yàn)榻底鑴┮言趯?shí)際的接地工程中得到大量的，長期的應(yīng)用。降阻劑的降阻機(jī)理一般有以下幾個方面：

　�。�1）由于降阻劑的擴(kuò)散和滲透作用，降低接地體周圍的土壤電阻率，關(guān)于擴(kuò)散和滲透作用，一般化學(xué)降阻劑強(qiáng)于其他型式的降阻劑，膨潤土類的降阻劑擴(kuò)散和滲透作用較差，但降阻劑的穩(wěn)定性和長效性與擴(kuò)散和滲透作用是矛盾的。擴(kuò)散和滲透好的降阻劑其穩(wěn)定性和長效性都比較差，因?yàn)閿U(kuò)散和滲透性強(qiáng)的降阻劑容易隨雨水的流失而流失。

　　（2）接地體同周圍施加降阻劑后，相當(dāng)于擴(kuò)大了接地體的有效截面，這機(jī)理對固體降阻劑和膨潤土類降阻劑最為明顯，而化學(xué)降阻劑和樹指狀的降阻劑隨著時(shí)間的流失有效截面的增大則不太明顯，會越來越小。

　�。�3）消除接觸電阻，接地體的接地電阻可以分為兩部分，一是接地體與周圍的大地所呈現(xiàn)的電阻Rd；二是接地體與周圍土壤的接觸電阻Rj，Rj=Rd+Rj，Rj的大小與接地極周圍的土壤有關(guān)，一般土質(zhì)越密實(shí)，接觸電阻越小，土壤越松散，接觸電阻越大；接觸電阻還與電極表面狀況有關(guān)，接地極表面越光滑，接觸電阻越小，接地極表面越粗糙，接觸電阻越大。接地極生銹后，接觸電阻會逐漸增大。接地體施加降阻劑后，會減少或消除接觸電阻，但只有某些物理降阻劑和膨潤土類降阻劑才具有這方面的功能，而化學(xué)降阻劑和流質(zhì)降阻劑則不具有這方面的功能，有些降阻劑由于腐蝕還會使接觸電阻變大。

　　（4）降阻劑的吸水性和保水性改善并保持土壤導(dǎo)電性能，土壤的導(dǎo)電性能除了與土壤所含金屬導(dǎo)電離子的濃度有關(guān)外，還與土壤的含水量有關(guān)。某些降阻劑具有較強(qiáng)的吸水性和保水性，如膨潤土類降阻劑，具有較強(qiáng)的吸水性，吸水后體積膨脹并能長期保持水分成為漿糊狀，使接地電阻一直保持穩(wěn)定不受氣候的影響。

　　目前對降阻劑在工程應(yīng)用中反應(yīng)最為強(qiáng)烈的有以下幾方面的問題：

　�。�1） 對接地體的腐蝕問題，這是電力系統(tǒng)中反映最為強(qiáng)烈的問題。一些品牌的無機(jī)降阻劑和火山灰降阻劑，以及一些礦渣降阻劑對鋼接地體具有強(qiáng)烈的腐蝕性。這些降阻劑雖然在剛施加后的短期內(nèi)起到了一走的降阻作用，但卻對鋼接地體造成嚴(yán)重的腐蝕，降阻效果隨著時(shí)間的推移會迅速下降。

　�。�2） 降阻穩(wěn)定性問題，這也是用戶的反應(yīng)較為強(qiáng)烈的問題，特別是一些化學(xué)降阻劑，流質(zhì)降阻劑，廠家追求短期的降阻效果，在降阻劑中加入了大量的無機(jī)鹽類，雖然能在短期內(nèi)有效降低接地裝置的接地電阻，但降阻效果是不穩(wěn)定的，因?yàn)樵谶@類降阻劑所含的無機(jī)鹽會隨著雨水迅速流失而使降阻劑失去降阻效果，使接地裝置的接地電阻迅速反彈回升。

　　（3） 降阻效果問題，降阻劑的降阻效果是降阻劑廠家和用戶共同追求的目標(biāo)，一些降阻劑廠家宣揚(yáng)他們的降阻劑能把接地裝置的接地電阻降到多少、多少，這是不負(fù)責(zé)任的。對中小型接地裝置降阻劑的降阻效果是不可置疑的；對大型接地裝置，降阻劑的降阻效果要通過一定的設(shè)計(jì)和施工工藝體現(xiàn)出來。因?yàn)榇笮徒拥匮b置施加降阻劑同樣存在著相互屏蔽的問題，如何有效的減少屏蔽，發(fā)揮最大的降阻效果是設(shè)計(jì)者的事，不是僅靠某種牌號的降阻劑所能辦得到的。另外，降阻劑的降阻效果還與施工工藝有關(guān)，只有通過正確的施工才能把降阻劑的降阻效果體現(xiàn)出來。

　�。�4） 施工工藝問題，就是各項(xiàng)指標(biāo)都合格的降阻劑還要通過合理的施工和正確的施工工藝才行，如不能正確施工同樣會對接地體產(chǎn)生腐蝕，或不能發(fā)揮應(yīng)有的降阻效果。比如降阻劑的均勻施加問題，埋深問題，回填土問題，如果有一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題，就會影響降阻劑的降阻效果或?qū)�接地體造成腐蝕。如河南省南陽市電業(yè)局在線路杜塔接地中的降阻劑的使用中發(fā)現(xiàn)：按要求均勻施加降阻劑，接地體被均勻包裹在降阻劑中間的就沒發(fā)生腐蝕；而降阻劑施加不均勻，中間有脫節(jié)現(xiàn)象的就會發(fā)生銹蝕。另外對降阻劑的埋深，上面的回填土不合要求時(shí)也會發(fā)生不良后果。

　　（5） 降阻劑對環(huán)境的污染問題，降阻劑由于直接埋在地下，降阻劑中如含有重金屬等有毒物質(zhì)就會對地下水資源造成污染，尤其是一些變電所直接取井水作生活用水的就特別重要。關(guān)于降阻劑的毒性和污染問題正是一些廠家和用戶都容易忽略的問題，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了一個人人講環(huán)保的時(shí)代，是不允許在任何一方面對我們的環(huán)境和資源造成污染的。

　　降阻劑的選擇，在選擇使用降阻劑時(shí)應(yīng)注意如下指標(biāo)：

　�。�1）降阻劑的電阻率，要想獲得理想的降阻效果，首先降阻劑本身的電阻率ρ值要小。用戶在選擇降阻劑時(shí)首先要考慮的就是降阻劑自身的標(biāo)稱電阻率，一般情況下，降阻劑自身的標(biāo)稱電阻率越小越好。

　　（2）降阻劑對鋼接地體的腐蝕率，降阻劑對鋼接地體的腐蝕率要低，一些降阻劑對鋼接地體有腐蝕作用，但也有一些降阻劑對鋼接地體有防腐保護(hù)作用。降阻劑是否具有防腐作用，一般要看其對鋼接地體的平均年腐蝕率是否低于當(dāng)?shù)赝寥缹︿摻拥伢w的腐蝕率，一般土壤對鋼接地體的平均年腐蝕率為：扁鋼為0.05～0.2mm/a；圓鋼為0.07～0.3mm/a。如果降阻劑對鋼接地體的腐蝕率低于當(dāng)?shù)赝寥缹︿摻拥伢w的腐蝕率就認(rèn)為降阻劑對鋼接地體具有防腐作用；否則就認(rèn)為具有腐蝕作用。

　�。�3）降阻劑的穩(wěn)定性和長效性，我們希望接地裝置的接地電阻一直穩(wěn)定在某個值以下，不希望其經(jīng)常變化，而某些降阻劑的降阻效果會隨土壤干濕度的變化而變化，特別是一些無機(jī)降阻劑，離子類降阻劑，一旦缺水就會析出顆粒狀的晶體，失去導(dǎo)電特性。

　�。�4）對環(huán)境有無污染，選擇降阻劑時(shí)一定要選無污染，無毒性，使用安全的降阻劑，對降阻劑要看其組分，要查有無環(huán)保部門的檢測報(bào)告。

　�。�5）使用是否方便，價(jià)格是否便宜，降阻劑的使用，特別是在山區(qū)送電線路桿塔接地使用時(shí)，應(yīng)便于操作，方法簡單，最后才是價(jià)格問題，要做綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，即要滿足性能上的要求，又要價(jià)格合理，經(jīng)濟(jì)。

　　2.3、導(dǎo)電水泥和固體降阻劑導(dǎo)電水泥就是在水泥中加入導(dǎo)電的金屬離子，使其具有較低的電阻率，和固體降阻劑一樣，其降阻機(jī)理就是相當(dāng)于擴(kuò)大了接地體的有效截面，特別是在用導(dǎo)電水泥來做鋼筋混凝土基礎(chǔ)時(shí)，或使用導(dǎo)電水泥鋪設(shè)路面或設(shè)備的基礎(chǔ)時(shí)相當(dāng)于最大限度的擴(kuò)大了接地體的有效截面。這在中小型水電站的接地、35kv及以下變電所和輸電線路桿塔基礎(chǔ)等小型接地裝置中使用能有效地降低接地裝置的接地電阻。降阻作用也較穩(wěn)定。但由于導(dǎo)電水泥和固體降阻劑不具有滲透和擴(kuò)散作用，不能改善周圍土壤的土壤電阻率，因而其降阻作用受局限，還由于在使用到一定量之后的屏蔽作用，限制了降阻效果，因而在大型地網(wǎng)的降阻時(shí)受到局限。因此，只能以導(dǎo)電水泥鋪路或做基礎(chǔ)作為輔助的降阻措施，不能用作主要的降阻措施。如用固體降阻劑施加在接地體的周圍降阻如固體降阻劑的膨脹系數(shù)與鋼接地體不一致時(shí)，由于熱脹冷縮的作用，時(shí)間一久就會使鋼接地體與固體降阻劑之間產(chǎn)生逢隙，使其產(chǎn)生接觸電阻，還會發(fā)生吸氧腐蝕。同時(shí)，固體降阻劑如施加截面較小時(shí)接地電阻會受土壤干濕度的影響。

　　2.4、接地模塊及其應(yīng)用分析接地模塊就是用低電阻率的材料做成模塊同接地體連接后埋入大地中其作用就是擴(kuò)大接地體與土壤的有效接觸截面積，有些接地模塊由于加入某些吸水、保水材料的作用還具有一定的吸水、保水作用。但接地模塊向?qū)щ娝�泥和固體降阻劑一樣由于不具有滲透和擴(kuò)散作用，不能改善周圍土壤的土壤電阻率，其降阻作用受到一定的局限。同時(shí)又不能向?qū)щ娝�泥那樣可用做基礎(chǔ)和鋪路，在使用上受到一些限制。因而只能結(jié)合其它降阻方法作為輔助的降阻措施。

　　3、接地降阻材料和接地降阻措施的工程使用

　　對任何一種接地降阻材料都是通過一定的設(shè)計(jì)、一定的降阻措施體現(xiàn)出來的，而一定的降阻措施又是建立在對接地裝置周圍的地形、地勢及土壤電阻率分布的認(rèn)真勘探、測量的基礎(chǔ)上的。即首先要對接地裝置采何種降阻措施，首先應(yīng)根據(jù)接地短路電流值和電網(wǎng)的要求計(jì)算出接地電阻的目標(biāo)值，再對接地裝置所在現(xiàn)場的地形、地勢進(jìn)行認(rèn)真的勘探測量，特別要測量出土壤電阻率在水平和垂直兩個方向上的分布。看現(xiàn)場有無可以利用的自然接地體，找出有利于降阻的最佳條件，然后經(jīng)過幾種降阻方案的分析、比較、計(jì)算，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析篩選出最佳的降阻方案，在確保安全的情況下爭取用最少的投資來取得最佳的降阻效果。

　　3.1、對中小型水電站和輸電線路桿塔可利用導(dǎo)電水泥來做基礎(chǔ)和鋪設(shè)路面來降低接地裝置的接地電阻，對接地網(wǎng)和外延接地可施加降阻劑或連接導(dǎo)電模塊進(jìn)行降阻。在接地網(wǎng)四周設(shè)置垂直接地極降阻。

　　3.2、對大、中型接地裝置，確定降阻目標(biāo)后，要對現(xiàn)場進(jìn)行認(rèn)真的勘探測量，測出土壤電阻率在水平和垂直兩個方向上的分布，選擇合適的降阻措施后再決定采用何種降阻材料，并且要經(jīng)過反復(fù)的計(jì)算、對比和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，做出最經(jīng)濟(jì)、最合理的選擇。一般對水平外延最有效的降阻方法是在水平接地體四周施加合適的降阻劑，如高效膨潤土降阻劑會取得很好的降阻效果；對大中型地網(wǎng)的外延接地由于其接地體的屏蔽作用，選擇接地模塊的降阻效果是有限的。同時(shí)選擇導(dǎo)電水泥和固體降阻劑由于其屏蔽作用、土壤干混度的影響和施工及維護(hù)的影響也是不合適的；而電解地極法雖然由于導(dǎo)電離子的作用在短期內(nèi)能局部的土壤電阻率，不能大面積的改善土壤電阻率，其降阻效果非常有限，且由于造成土壤中金屬離子濃度的不均勻性形成腐蝕電位差，會造成用來連接的鋼接地體產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，容易造成外延地網(wǎng)的肢解。更主要的還是由于該方法需要經(jīng)常性的向銅管或容器內(nèi)補(bǔ)充無機(jī)鹽，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。同時(shí)一次性投資大，在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。

　　3.3、當(dāng)?shù)叵律顚佑休^低土壤電阻率的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)可采用深井式接地極進(jìn)行降阻，或構(gòu)成立體地網(wǎng)。采用深井式接地極時(shí)要求對接地裝置及其四周測出垂直方向上的土壤電阻率分布。采用深井式接地極可結(jié)合使用降阻劑法進(jìn)行降阻，如采用爆破制裂，壓力灌降阻劑的方法進(jìn)行降阻。該方法適合于地下深層有低電阻率地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地方，如地下有金屬礦、或北方上層土壤干燥而地下水豐富，土壤電阻率較低的地方。用該方法并施加降阻劑在地下深層做成立體地網(wǎng)，接地電阻穩(wěn)定，不受土壤干濕度的影響，可收到理想的降阻效果。但是，由于大多數(shù)情況下都是深層土壤的土壤電阻電阻率高于上層土壤的土壤電阻率，尤其是在山區(qū)和南方地區(qū)更是如此，所以使用該方法一定要慎重，應(yīng)在測出土壤電阻率的分布，進(jìn)行認(rèn)真的計(jì)算設(shè)計(jì)，并結(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后才可使用，否則會造成投資大，收效小的后果。

　　4、結(jié)束語

　　每種降阻材料都有其不同的降阻機(jī)理和特點(diǎn)，在使用中都會有有利的一面和存在一些問題，在使同中應(yīng)結(jié)合一定的降阻措施，一定的設(shè)計(jì)，結(jié)合使用場所和使用目的合理的選擇降阻材料。應(yīng)盡量的用其所長，避其所短，經(jīng)認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后合理、正確的使用降阻材料，從而達(dá)到有效降低接地電阻的目的。