关于接地降阻剂的工程应用及存在问题分析

引言
关于降阻剂的降阻效果是不可置疑的，因为降阻剂已在实际的接地工程中得到大量的，长期的应用，并被写进国家标准和相关行业标准，如文[1]，所推荐的降阻措施中就有：“填充电阻率较低的物质或降阻剂”，但是降阻剂在实际的工程应用中确实存在有一系列的问题，比如降阻剂的腐蚀性问题，降阻效果问题，降阻稳定性问题，以及对地下水资源的污染问题。这主要是前一个时期降阻剂市场混乱，缺乏监督，一些厂家片面追求短期的降阻效果而忽略了降阻稳定性，长效性和对钢接地体的腐蚀，有的还对环境构成了污染，降阻效果也随着时间的推移迅速下降，接地电阻反弹，接地体受到严重的腐蚀，形成了很大的负面影响，造成一些用户对降阻剂产生了抵触情绪，有些单位甚至下文规定不准使用降阻剂。这里大多是由降阻剂的产品质量引起的，但也有一些是由于使用方法不当造成的。另外，也有一些降阻剂的降阻效果和防腐效果都很好，且性能稳定，寿命长，长期以来在接地工程中得到成功的应用。因而在这里有必要对降阻剂的性能，选择、使用等方面进行认真的分析和讨论，以使广大接地工作者能正确合理地使用降阻剂。
1 降阻剂的降阻机理
降阻剂的降阻机理一般有以下几个方面：
（1）由于降阻剂的扩散和渗透作用，降低接地体周围的土壤电阻率，关于扩散和渗透作用，一般化学降阻剂强于其他型式的降阻剂，膨润土类的降阻剂扩散和渗透作用较差，但降阻剂的稳定性和长效性与扩散和渗透作用是矛盾的。扩散和渗透好的降阻剂其稳定性和长效性都比较差，因为扩散和渗透性强的降阻剂容易随雨水的流失而流失。
（2）接地体同周围施加降阻剂后，相当于扩大了接地体的有效截面，这机理对固体降阻剂和膨润土类降阻剂最为明显，而化学降阻剂和树指状的降阻剂随着时间的流失有效截面的增大则不太明显，会越来越小。
（3）消除接触电阻，接地体的接地电阻可以分为两部分，一是接地体与周围的大地所呈现的电阻Rd；二是接地体与周围土壤的接触电阻Rj，Rj=Rd+Rj，Rj的大小与接地极周围的土壤有关，一般土质越密实，接触电阻越小，土壤越松散，接触电阻越大；接触电阻还与电极表面状况有关，接地极表面越光滑，接触电阻越小，接地极表面越粗糙，接触电阻越大。接地极生锈后，接触电阻会逐渐增大。接地体施加降阻剂后，会减少或消除接触电阻，但只有某些物理降阻剂和膨润土类降阻剂才具有这方面的功能，而化学降阻剂和流质降阻剂则不具有这方面的功能，有些降阻剂由于腐蚀还会使接触电阻变大。
（4）降阻剂的吸水性和保水性改善并保持土壤导电性能，土壤的导电性能除了与土壤所含金属导电离子的浓度有关外，还与土壤的含水量有关。某些降阻剂具有较强的吸水性和保水性，如膨润土类降阻剂，具有较强的吸水性，吸水后体积膨胀并能长期保持水分成为浆糊状，使接地电阻一直保持稳定不受气候的影响。
2 降阻剂在使用中存在的问题分析
目前对降阻剂在工程应用中反应最为强烈的有以下几方面的问题：
(1) 对接地体的腐蚀问题，这是电力系统中反映最为强烈的问题。一些品牌的无机降阻剂和火山灰降阻剂，以及一些矿渣降阻剂对钢接地体具有强烈的腐蚀性。这些降阻剂虽然在刚施加后的短期内起到了一走的降阻作用，但却对钢接地体造成严重的腐蚀，降阻效果随着时间的推移会迅速下降。如我们在珠海洪湾燃油发电厂就曾见到，由于施加了腐蚀严重的降阻剂，接地网所用的40×4的扁钢已基本全部腐蚀烂掉，另外降阻剂还对埋设在地下的消防水管系统造成了严重的腐蚀，消防水管多处被腐蚀穿孔不能使用，该厂只好在地面上另外铺设消防水管。另外，我们在广东韶关乳源的洛阳变，仁化的长江变都发现了降阻剂的腐蚀使钢接地体断裂的现象。
(2) 降阻稳定性问题，这也是用户的反应较为强烈的问题，特别是一些化学降阻剂，流质降阻剂，厂家追求短期的降阻效果，在降阻剂中加入了大量的无机盐类，虽然能在短期内有效降低接地装置的接地电阻，但降阻效果是不稳定的，因为在这类降阻剂所含的无机盐会随着雨水迅速流失而使降阻剂失去降阻效果，使接地装置的接地电阻迅速反弹回升。如我们在广东韶关地区遇到的110KV大桥变，洛阳变和长江变电所接地工程原来使用的降阻剂已为灰褐色的残渣，经测试其导电性能已非常差。尤其是110KV大桥变和洛阳变两接地工程，因我们接手时该工程已进行了近七个月，经检查发现在这项工程中所使用的降阻剂，工程还没完结，降阻剂已经失效。
(3) 降阻效果问题，降阻剂的降阻效果是降阻剂厂家和用户共同追求的目标，一些降阻剂厂家宣扬他们的降阻剂能把接地装置的接地电阻降到多少、多少，这是不负责任的。对中小型接地装置降阻剂的降阻效果是不可置疑的；对大型接地装置，降阻剂的降阻效果要通过一定的设计和施工工艺体现出来。因为大型接地装置施加降阻剂同样存在着相互屏蔽的问题，如何有效的减少屏蔽，发挥最大的降阻效果是设计者的事，不是仅靠某种牌号的降阻剂所能办得到的。另外，降阻剂的降阻效果还与施工工艺有关，只有通过正确的施工才能把降阻剂的降阻效果体现出来。
(4) 施工工艺问题，就是各项指标都合格的降阻剂还要通过合理的施工和正确的施工工艺才行，如不能正确施工同样会对接地体产生腐蚀，或不能发挥应有的降阻效果。比如降阻剂的均匀施加问题，埋深问题，回填土问题，如果有一个环节发生问题，就会影响降阻剂的降阻效果或对接地体造成腐蚀。如河南省南阳市电业局在线路杜塔接地中的降阻剂的使用中发现：按要求均匀施加降阻剂，接地体被均匀包裹在降阻剂中间的就没发生腐蚀；而降阻剂施加不均匀，中间有脱节现象的就会发生锈蚀。另外对降阻剂的埋深，上面的回填土不合要求时也会发生不良后果或对接地体造成腐蚀，如信阳局的110KV信宝线有一基杆塔在龟山顶，采用GPF-94高效膨润土降阻剂处理杆塔接地时，由于降阻剂的埋深不够，仅20cm深，又用碎石回填，结果造成了降阻剂失效和对钢接地体造成了腐蚀。
(5) 降阻剂对环境的污染问题，降阻剂由于直接埋在地下，降阻剂中如含有重金属等有毒物质就会对地下水资源造成污染，尤其是一些变电所直接取井水作生活用水的就特别重要。关于降阻剂的毒性和污染问题正是一些厂家和用户都容易忽略的问题，文[4]对文[3]在这方面进行了修正做了要求因为我们现在已经进入了一个人人讲环保的时代，是不允许在任何一方面对我们的环境和资源造成污染的。