基本介紹
基本介紹,降阻機理,施工方法,垂直接地體,水平接地體,性能特點,存在問題,選用因素,使用情形,
基本介紹
降阻劑是一種常用的防雷產品，作為一種輔助性材料使用，具有良好的消除接觸電阻、降低土壤電阻率、增大接地體的有效截面等性能，目前已在接地工程中大量套用, 其降阻、 防腐性能穩定，效果良好，在防雷減災事業中起到至關重要的作用。目前，《建築物防雷設計規範》（GB50057－94）以及《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）等國家和行業相關標準中明確規定了降阻劑的使用方法，但在其使用過程中，仍然存在腐蝕性強、對地下水造成污染以及降阻效果不穩定等一系列問題。
目前降阻劑用途十分廣泛，用於國民經濟的各個領域中。它用於電力、電信、建築、廣播、電視、鐵路、公路、航空、水運、國防軍工、冶金礦山、煤炭、石油、化工、紡織、醫藥衛生、文化教育等行業中的電氣接地裝置中。
圖1.降阻劑降阻機理
土壤降阻劑的主要成分為導電性物質如鹽類或固體導電粉末等，在實際施工時，將降阻劑填充在接地極周圍，加水調成漿狀物質，再回填土壓實。降阻劑的降阻性能主要通過以下四個方面實現：
（1）降阻劑會向周圍的土壤擴散和滲透，從而降低了接地極周圍的土壤電阻率；
（2）降阻劑自身電阻率很低，填充在接地極周圍後，相當於擴大了接地極的有效截面積；
（3）一些物理降阻劑和膨潤土降阻劑會吸附在接地極表面，當在接地極周圍施加降阻劑後，會減小甚至消除接地極的接觸電阻；
（4）降阻劑具有很強的吸水性和保水性，長期穩定保持較低電阻率，使接地電阻穩定在低值狀態而不受氣候等環境因素影響。
施工方法
土壤降阻劑在套用施工時，根據接地網的敷設方式可分為兩種施工方式：水平接地體施加土壤降阻劑和垂直接地體施加土壤降阻劑。測量人員根據接地網設計圖紙對接地體埋設位置進行測量及定位後，對接地場地進行開挖，將溝槽底部的石塊等雜物除去，整平場地後開始土壤降阻劑的施工工作。
垂直接地體
在垂直接地體周圍施加降阻劑時，在開挖的接地坑底部應先回填部分細土，將圓形或方形模具垂直放入坑中，模具外側用細土填實固定，將垂直接地極放置在模具中央，倒入配製好的土壤降阻劑，將模具拉出。在山岩等難以施工的環境進行接地時，可以採用深井接地，利用鑽井機鑽出孔徑為80mm~150mm的深井，鋪設好接地體後用壓力泵將配製好的土壤降阻劑壓入深井中，包覆厚度大於40mm。
接地極間按設計要求連結並做防腐處理。若採用焊接方式，須防虛焊。
圖2.垂直接地體施加土壤降阻劑示意圖水平接地體
在接地體敷設的位置挖一個深度高於0.8m的梯形溝槽，具體的尺寸根據設計要求而定。在水平接地體鋪設和焊接完畢後，用金屬支架將接地體墊起高於40mm。之後倒入已經與水混合均勻的土壤降阻劑，確保降阻劑將接地體包覆均勻，土壤降阻劑的包覆厚度大於40mm。檢查無誤後用細土進行回填並夯實回填土。
圖3.水平接地體施加土壤降阻劑示意圖性能特點
降低土壤電阻率
降阻劑具有良好的擴散和滲透性能，可以有效降低接地體周圍的土壤電阻率，但降阻劑的穩定性能和長效性能比較差，主要是因為其容易隨雨水流失。一般化學降阻劑的擴散和滲透性能要優於其它型式的降阻劑。
增大接地體有效截面
降阻劑的使用可以有效地增加接地體的有效截面。一般固體類和膨潤土類降阻劑要優於化學狀和樹脂狀的降阻劑，因為化學狀和樹脂狀的降阻劑對接地體的有效截面的增大效果會隨著時間的推移變得越來越不明顯。
消除接觸電阻
降阻劑自身電阻率很低，一般都小於5Ω·m，與土壤電阻率相比可以忽略不計。接地體的電阻由兩部分組成，一是接地體和周圍大地的電阻
；另一是接地體與周圍土壤的接觸電阻
，總電阻
。的大小與接地體周圍的土壤有關，土壤越鬆散，越大，相反，土壤越緊實，則越小。另外還與電極表面狀況有關，接地極表面越光滑，越小；而表面越粗糙，則越大。接地極生鏽會導致表面變得粗糙，會相應地增大。施加某些物理降阻劑和膨潤土類降阻劑後，會逐漸增大，而化學和流質降阻劑不具備這方面的性能，甚至有些降阻劑會腐蝕電極而使增大。
良好的吸水性和保水性
土壤的導電性能不僅與土壤中的金屬離子有關，還與土壤的含水量有關。一些降阻劑如膨潤土類降阻劑，具有較強的吸水性和保水性，吸水後體積膨脹並能保持充足的水分，使接地電阻保持穩定不受氣候的影響。
圖4.降阻劑施工存在問題
對接地體的腐蝕問題
一些降阻劑如化學降阻劑、礦渣降阻劑以及火山灰等類型，雖然降低接地體接觸電阻的作用，但同時其對鋼質接地體有嚴重的腐蝕作用，降阻效果也隨時間推移而迅速下降，不利於防雷減災事業的發展。
穩定性較差
無機鹽在水中溶解後，可以電離出很多金屬離子，增加溶液的電導率，因而在化學降阻劑和流質降阻劑中加入大量的無機鹽，可以增強導電性，降低防雷裝置的接地電 阻。但降阻劑中的無機鹽會隨雨水迅速流失，使得接地電阻迅速反彈，穩定性較差。
施工工藝問題
降阻劑的效果不僅僅與自身的性能有關，還與防雷工程的合理施工以及正確工藝有密切的聯繫，比如施加方式、回填土、埋深等問題。如果施工不當，則可能對接地體產生嚴重的腐蝕作用，大大降低了降阻劑的效果，對整個防雷工程造成巨大的損失。
產生環境污染
降阻劑雖然可以起到降阻效果，保護人民生命財產免受損失，但同時其也含有諸如重金屬等有毒物質，當其被埋入地下時，會造成地下水資源的污染，對動植物及人類健康造成嚴重威脅。
選用因素
電阻率
電阻率是衡量降阻劑降阻（ρ）效果的重要指標，降阻劑的降阻效果與ρ成反比。一般情況下，所選擇的降阻劑的ρ值要比土壤低20倍以上。
腐蝕性
降阻劑的選擇，要同時考慮對接地金屬無腐蝕作用和保護接地裝置不受腐蝕。一般在實驗室試驗中的對金屬的表面腐蝕率不大於0.03mm/a，而在埋地中的表面平均腐蝕率不大於0.05mm/a，另外，在24h內可以完全凝固且呈弱酸性。
穩定性和長效性
選擇使用降阻劑時應充分考慮其穩定性和長效性，因為有些降阻劑，如添加無機鹽的降阻劑雖然具有較好的降阻效果，但很容易隨雨水流失，其降阻效果逐漸降低，導致接地電阻回升。
對周圍環境無污染
使用降阻劑的目的是為了增加防雷工程的效果，保障人民生命財產安全，但如果選擇的降阻劑對周圍環境造成污染，對人類身體健康構成威脅，則顯得得不償失，因此應該優先選擇無毒性、無污染的降阻劑。
抗大電流衝擊
選擇的降阻劑應能夠耐受大電流衝擊，且不出現熾熱、自燃的情況，因為防雷接地裝置正常工作時，其流散電流比較小，一般只有mA級到A級，而當其遭遇雷擊時，所承受的電流可以增大到幾萬A甚至更高。
使用情形
降阻劑的使用在以下三種情況中最常見；
（3）土壤不好，多沙石的地方。
