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    高稳定降阻剂技术资料
    Time:2014-7-15

     

      一、 接地技术的应用

      随着用电设备电压等级的提高,各行业为了工作和安全的需要,常需将用电设备的某些部分与大地相连接,使该设备与大地保持等电位,这称为接地。接地就其目的可分为工作接地、防雷接地和保护接地。

      在电力系统中为了降低电力设备的绝缘水平,我国在110KV及以上的电力系统中采用中性点接地的运行方式,这种接地称为工作接地。正常情况下流过工作接地级的是较小的不平衡电流,但是当交流系统发生接地故障时,电流可高达数十千安。在微波通讯、电子导航等系统中为了满足运行要求,也常采用工作接地。

      在通讯、石油、电力、气象、航空航天等国防和国民经济各部门中,为了避免雷电的危害,广泛使用了避雷针、避雷线、消雷器、避雷器等防雷设备。这些防雷设备都必须配以相应的接地装置,以便把雷电流导入大地,这种接地称为防雷接地。雷电流流过防雷接地体的时间很短,其值可达数百千安。

      众所周知,为了保证人身的安全,电压较高的用电设备的外壳必须接地,以防因用电设备绝缘损坏而使外壳带电时造成的触电事故,这种接地称为保护接地。以上三种接地都需有良好的接地措施。

      由于接地措施的缺陷而造成的事故屡有发生。因接地不良而引起人们的普遍重视,如何降低接地电阻,提高接地的有效性,是电力工作者长期致力研究的技术问题之一。

      二、接地电阻的影响

      接地电阻过大是造成接地不良的主要原因。

      1.接地电阻的概念

      接地电阻R是电流I经接地电极流入大地时接地电极的电位U和I的比值,即R=。如不考虑大地回流的影响,则当一定的电流经接地电极流入大地时,接地电极的电位即为接地电阻与无穷远零位面之间的电位差。这样接地电阻也可定义为接地电极到无穷远外的土壤的总电阻。由于金属的电阻率远小于土壤的电阻率,所以接地电极本身的电阻在接地电阻中可忽略不计。因此,接地电阻的大小与土壤电阻率及接地电极的形状和尺寸有关。

      2.降低接地电阻的必要性

     

     

      

      由于土壤电阻率的存在,电流自接地电极经周围土壤流散时,会在土壤中产生压降并形成一定的地表电位分布。电流在土壤中压降将引起接地电极电位的升高,使地面上接地的设备受到这一过电压的反击作用而损坏。当人在接地电极附近走动时,人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压(取跨度为0.8m),如图1所示。当人站立于接地电极附近地面上用手去接触接地设备时,人的手和脚上将具有不同的电位。当人与设备水平距离为0.8m时,人体与设备外壳离地面高1.8m处两点间的电位差称为接触电压。如图2所示。当跨步电压或接触电压超过某一安全数值时就会导致人体因触电而伤亡。通常要求这两电压不超过V(t为作用时间,单位为秒)。为了降低接触电压和跨步电压,保证人身安全,必须降低接地电阻。

      电力系统中中性点直接接地的系统要求接地网的短路电流在接地网上造成的电位不大于2000V。当短路电流大于4000A时,接地电阻不得大于0.5Ω,若大地电阻率太高时,允许提高接地电阻值,但不得大于5Ω,而为了保证工作接地正常运行,也必须降低接触电阻。

      在防雷接地系统中,为了防止反击,保证设备安全,我国规定要求防雷接地电阻不大于10Ω。北京爱劳高科技有限公司采用先进技术,独家生产和销售的半导体少长针消雷装置,对接地电阻的要求比较宽松,只要要求防雷接地电阻不大于30Ω。

      总之,不论哪种目的的接地系统,为了满足运行和安全要求均应尽可能降低接地电阻。但由于土壤电阻率等方面的原因,降低接地电阻远非轻而易举的事,对于高阻土壤区更是如此。

      三、 低接地电阻的方法

      接地电阻的值由接地电极的尺寸和土壤的电阻率决定,而主要又由接地极附近土壤的电阻率来决定。采用在大范围内降低土壤电阻率的方法来降低接地电阻,无论是在技术上和经济上都是不合理的。所以降低接地电阻的最有效的方法是增大电极的尺寸。降低接地电极附近土壤的电阻率,在一定程度上相当于加大了接地电极的尺寸,可以起到降低接地电阻的作用。

      人工改善接地电极附近的土壤电阻率的常用方法:在接地极附近施用低电阻率的材料——降阻剂。

      目前国内各厂家生产的降阻剂材料各有所长,但在降阻稳定性、腐蚀性、环境污染等方面仍存在一些缺陷急待改进。

      四、高稳定降阻剂简介

      本产品是武汉水利电力大学高压专家解广润教授继半导体消雷器之后又一创新系列产品。本产品在我国众多的降阻剂材料中具有独特的优点。它由多种矿物元素合成,与强电解质的化合物和水相混合,生成硬化物。其渗透能力强,导电性能好,长效稳定,无毒、无污染、施工方便,能节省大量的钢材,投资少。本产品用途广泛,不仅适用于发电厂、变电所及输配电线路上杆塔接地装置的新建和改造工程,而且适用于通讯微波站等建筑防雷接地。本产品参加1991年全国接地降阻剂性能评议试验,获得一致好评。

      五、高稳定降阻的技术性能

      1.高稳定降阻剂电阻率低

      为了改善接地电极附近土壤的电阻率,降阻剂的电阻率愈低,效果愈好。试验测得,温室下,高稳定降阻剂得电阻率为0.57Ω.m,远远小于《接地降阻剂技术条件(暂行)》规定的最大值5Ω.m。

      2.高稳定降阻剂理化性能稳定

      降阻剂长期埋于地下,土壤的温度和湿度是随着季节的变迁而变化的,性能良好的降阻剂应具备这样的优点:无论遇冷、遇热、失水或被水浸泡试验后,电阻率分别为0.98Ω.m、0.63Ω.m和1.25Ω.m,均满足《接地降阻剂技术条件(暂行)》规定的不大于6Ω.m的要求。

      3.高稳定降阻剂在工频和冲击大电流下降阻性能稳定

      防雷接地系统中流过接地电极的雷电流幅值大、频率高,在工作接地系统和保护接地系统中经接地电极流入大地的电流多数是工频电流。降阻剂能否满足各种接地电流的要求也是其性能好坏的指标之一。试验测得高稳定降阻剂在20次、1kA冲击电流实验后,电阻变化率为10%;在5次、10A工频电流试验后,电阻变化率为2%,均远远优于《接地降阻剂技术条件(暂行)》规定的电阻变化率最大值20%的技术指标。

      4.高稳定降阻剂腐蚀率低

      为了保证接地系统及附近地下设备的正常完好,必须尽可能减小降阻剂对接地电极其它金属管道的腐蚀。试验测得,高稳定降阻剂对钢接地体表面平均腐蚀速率仅为0.007毫米/年,比《接地降阻剂技术条件(暂行)》规定的最大值(0.5毫米/年)要小得多。

      5.其它性能

      高稳定降阻剂得PH值为8.31,呈碱性接近中性,符合《接地降阻剂技术条件(暂行)》中PH值应在7---12范围内的规定的。在接地降阻剂电阻定性试验中,经5个月的试验,接地电阻最大值与平均值之比为1.125,小于规定值(1.5)。此外,高稳定降阻剂无毒、无污染而且渗透力强,可节省大量的钢材。

      六、高稳定降阻剂的使用方法

      1.施工方法

      应按设计要求进行施工,具体方法视土壤及岩石类别而有所不同。一般施工方法有两种:如图所示的垂直法和水平法。

      ①、 垂直法

      a、 

      机械打孔:用钻机在岩石上钻一直径为150mm--200mm见方板制成木模盒。左右的孔,孔深按设计要求施工,放接地导体于孔径中心,然后在孔中灌入1:2(降阻剂:水)的调和剂,待凝固,填土夯实。

      b、人工挖井:在无机械的情况下,可人工挖坑,再用直径为200mm的钢管作模,垂直放入坑内,周围用湿土夯实后,拔出钢管,然后按(a)法施工。如果无钢管作模,也可用木模,用200mm×200mm见方板制成木模盒。

     

      

     

      ②、 水平法

      按图示尺寸挖坑。将型钢架在200mm×200mm窄沟内中央,然后注入降阻剂。

     

      

     

      2.配制方法及用量

      将袋装混合物按体积的1:2比例与水调配成降阻剂,搅拌均匀即可注入施工。降阻剂用量为10kg/m—20kg/m。

      本公司可为降阻剂用户提供完善的技术服务。

      七、 稳定降阻剂的使用注意事项

      1.本品使用时,尽量不用手直接接触混合物质,一旦接触,立刻用水冲洗。

      2.降阻剂注入后,将土壤回填夯实,即可测试阻值。土壤随时间沉实后,阻值还有下降趋势。

      3.本产品施工时不受环境影响。

      4.粉状原料保存时需防潮、防高温。