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      高穩定降阻劑技術資料
      發布時間:2014-7-15

       

        一、 接地技術的應用

        隨著用電設備電壓等級的提高,各行業為了工作和安全的需要,常需將用電設備的某些部分與大地相連接,使該設備與大地保持等電位,這稱為接地。接地就其目的可分為工作接地、防雷接地和保護接地。

        在電力系統中為了降低電力設備的絕緣水平,我國在110KV及以上的電力系統中采用中性點接地的運行方式,這種接地稱為工作接地。正常情況下流過工作接地級的是較小的不平衡電流,但是當交流系統發生接地故障時,電流可高達數十千安。在微波通訊、電子導航等系統中為了滿足運行要求,也常采用工作接地。

        在通訊、石油、電力、氣象、航空航天等國防和國民經濟各部門中,為了避免雷電的危害,廣泛使用了避雷針、避雷線、消雷器、避雷器等防雷設備。這些防雷設備都必須配以相應的接地裝置,以便把雷電流導入大地,這種接地稱為防雷接地。雷電流流過防雷接地體的時間很短,其值可達數百千安。

        眾所周知,為了保證人身的安全,電壓較高的用電設備的外殼必須接地,以防因用電設備絕緣損壞而使外殼帶電時造成的觸電事故,這種接地稱為保護接地。以上三種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屢有發生。因接地不良而引起人們的普遍重視,如何降低接地電阻,提高接地的有效性,是電力工作者長期致力研究的技術問題之一。

        二、接地電阻的影響

        接地電阻過大是造成接地不良的主要原因。

        1.接地電阻的概念

        接地電阻R是電流I經接地電極流入大地時接地電極的電位U和I的比值,即R=。如不考慮大地回流的影響,則當一定的電流經接地電極流入大地時,接地電極的電位即為接地電阻與無窮遠零位面之間的電位差。這樣接地電阻也可定義為接地電極到無窮遠外的土壤的總電阻。由于金屬的電阻率遠小于土壤的電阻率,所以接地電極本身的電阻在接地電阻中可忽略不計。因此,接地電阻的大小與土壤電阻率及接地電極的形狀和尺寸有關。

        2.降低接地電阻的必要性

       

       

        

        由于土壤電阻率的存在,電流自接地電極經周圍土壤流散時,會在土壤中產生壓降并形成一定的地表電位分布。電流在土壤中壓降將引起接地電極電位的升高,使地面上接地的設備受到這一過電壓的反擊作用而損壞。當人在接地電極附近走動時,人的兩腳著地點之間的電位差稱為跨步電壓(取跨度為0.8m),如圖1所示。當人站立于接地電極附近地面上用手去接觸接地設備時,人的手和腳上將具有不同的電位。當人與設備水平距離為0.8m時,人體與設備外殼離地面高1.8m處兩點間的電位差稱為接觸電壓。如圖2所示。當跨步電壓或接觸電壓超過某一安全數值時就會導致人體因觸電而傷亡。通常要求這兩電壓不超過V(t為作用時間,單位為秒)。為了降低接觸電壓和跨步電壓,保證人身安全,必須降低接地電阻。

        電力系統中中性點直接接地的系統要求接地網的短路電流在接地網上造成的電位不大于2000V。當短路電流大于4000A時,接地電阻不得大于0.5Ω,若大地電阻率太高時,允許提高接地電阻值,但不得大于5Ω,而為了保證工作接地正常運行,也必須降低接觸電阻。

        在防雷接地系統中,為了防止反擊,保證設備安全,我國規定要求防雷接地電阻不大于10Ω。北京愛勞高科技有限公司采用先進技術,獨家生產和銷售的半導體少長針消雷裝置,對接地電阻的要求比較寬松,只要要求防雷接地電阻不大于30Ω。

        總之,不論哪種目的的接地系統,為了滿足運行和安全要求均應盡可能降低接地電阻。但由于土壤電阻率等方面的原因,降低接地電阻遠非輕而易舉的事,對于高阻土壤區更是如此。

        三、 低接地電阻的方法

        接地電阻的值由接地電極的尺寸和土壤的電阻率決定,而主要又由接地極附近土壤的電阻率來決定。采用在大范圍內降低土壤電阻率的方法來降低接地電阻,無論是在技術上和經濟上都是不合理的。所以降低接地電阻的最有效的方法是增大電極的尺寸。降低接地電極附近土壤的電阻率,在一定程度上相當于加大了接地電極的尺寸,可以起到降低接地電阻的作用。

        人工改善接地電極附近的土壤電阻率的常用方法:在接地極附近施用低電阻率的材料——降阻劑。

        目前國內各廠家生產的降阻劑材料各有所長,但在降阻穩定性、腐蝕性、環境污染等方面仍存在一些缺陷急待改進。

        四、高穩定降阻劑簡介

        本產品是武漢水利電力大學高壓專家解廣潤教授繼半導體消雷器之后又一創新系列產品。本產品在我國眾多的降阻劑材料中具有獨特的優點。它由多種礦物元素合成,與強電解質的化合物和水相混合,生成硬化物。其滲透能力強,導電性能好,長效穩定,無毒、無污染、施工方便,能節省大量的鋼材,投資少。本產品用途廣泛,不僅適用于發電廠、變電所及輸配電線路上桿塔接地裝置的新建和改造工程,而且適用于通訊微波站等建筑防雷接地。本產品參加1991年全國接地降阻劑性能評議試驗,獲得一致好評。

        五、高穩定降阻的技術性能

        1.高穩定降阻劑電阻率低

        為了改善接地電極附近土壤的電阻率,降阻劑的電阻率愈低,效果愈好。試驗測得,溫室下,高穩定降阻劑得電阻率為0.57Ω.m,遠遠小于《接地降阻劑技術條件(暫行)》規定的最大值5Ω.m。

        2.高穩定降阻劑理化性能穩定

        降阻劑長期埋于地下,土壤的溫度和濕度是隨著季節的變遷而變化的,性能良好的降阻劑應具備這樣的優點:無論遇冷、遇熱、失水或被水浸泡試驗后,電阻率分別為0.98Ω.m、0.63Ω.m和1.25Ω.m,均滿足《接地降阻劑技術條件(暫行)》規定的不大于6Ω.m的要求。

        3.高穩定降阻劑在工頻和沖擊大電流下降阻性能穩定

        防雷接地系統中流過接地電極的雷電流幅值大、頻率高,在工作接地系統和保護接地系統中經接地電極流入大地的電流多數是工頻電流。降阻劑能否滿足各種接地電流的要求也是其性能好壞的指標之一。試驗測得高穩定降阻劑在20次、1kA沖擊電流實驗后,電阻變化率為10%;在5次、10A工頻電流試驗后,電阻變化率為2%,均遠遠優于《接地降阻劑技術條件(暫行)》規定的電阻變化率最大值20%的技術指標。

        4.高穩定降阻劑腐蝕率低

        為了保證接地系統及附近地下設備的正常完好,必須盡可能減小降阻劑對接地電極其它金屬管道的腐蝕。試驗測得,高穩定降阻劑對鋼接地體表面平均腐蝕速率僅為0.007毫米/年,比《接地降阻劑技術條件(暫行)》規定的最大值(0.5毫米/年)要小得多。

        5.其它性能

        高穩定降阻劑得PH值為8.31,呈堿性接近中性,符合《接地降阻劑技術條件(暫行)》中PH值應在7---12范圍內的規定的。在接地降阻劑電阻定性試驗中,經5個月的試驗,接地電阻最大值與平均值之比為1.125,小于規定值(1.5)。此外,高穩定降阻劑無毒、無污染而且滲透力強,可節省大量的鋼材。

        六、高穩定降阻劑的使用方法

        1.施工方法

        應按設計要求進行施工,具體方法視土壤及巖石類別而有所不同。一般施工方法有兩種:如圖所示的垂直法和水平法。

        ①、 垂直法

        a、 

        機械打孔:用鉆機在巖石上鉆一直徑為150mm--200mm見方板制成木模盒。左右的孔,孔深按設計要求施工,放接地導體于孔徑中心,然后在孔中灌入1:2(降阻劑:水)的調和劑,待凝固,填土夯實。

        b、人工挖井:在無機械的情況下,可人工挖坑,再用直徑為200mm的鋼管作模,垂直放入坑內,周圍用濕土夯實后,拔出鋼管,然后按(a)法施工。如果無鋼管作模,也可用木模,用200mm×200mm見方板制成木模盒。

       

        

       

        ②、 水平法

        按圖示尺寸挖坑。將型鋼架在200mm×200mm窄溝內中央,然后注入降阻劑。

       

        

       

        2.配制方法及用量

        將袋裝混合物按體積的1:2比例與水調配成降阻劑,攪拌均勻即可注入施工。降阻劑用量為10kg/m—20kg/m。

        本公司可為降阻劑用戶提供完善的技術服務。

        七、 穩定降阻劑的使用注意事項

        1.本品使用時,盡量不用手直接接觸混合物質,一旦接觸,立刻用水沖洗。

        2.降阻劑注入后,將土壤回填夯實,即可測試阻值。土壤隨時間沉實后,阻值還有下降趨勢。

        3.本產品施工時不受環境影響。

        4.粉狀原料保存時需防潮、防高溫。

       

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