[科普中國]-降阻劑

降阻劑是一種常用的防雷產(chǎn)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應(yīng)用, 其降阻、 防腐性能穩(wěn)定，效果良好，在防雷減災(zāi)事業(yè)中起到至關(guān)重要的作用。目前，《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057－94）以及《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）等國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)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(qiáng)、對地下水造成污染以及降阻效果不穩(wěn)定等一系列問題。1

目前降阻劑用途十分廣泛，用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中。它用于電力、電信、建筑、廣播、電視、鐵路、公路、航空、水運(yùn)、國防軍工、冶金礦山、煤炭、石油、化工、紡織、醫(yī)藥衛(wèi)生、文化教育等行業(yè)中的電氣接地裝置中。

土壤降阻劑的主要成分為導(dǎo)電性物質(zhì)如鹽類或固體導(dǎo)電粉末等，在實(shí)際施工時，將降阻劑填充在接地極周圍，加水調(diào)成漿狀物質(zhì)，再回填土壓實(shí)。降阻劑的降阻性能主要通過以下四個方面實(shí)現(xiàn)：

（1）降阻劑會向周圍的土壤擴(kuò)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，填充在接地極周圍后，相當(dāng)于擴(kuò)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(dāng)在接地極周圍施加降阻劑后，會減小甚至消除接地極的接觸電阻；

（4）降阻劑具有很強(qiáng)的吸水性和保水性，長期穩(wěn)定保持較低電阻率，使接地電阻穩(wěn)定在低值狀態(tài)而不受氣候等環(huán)境因素影響。2

土壤降阻劑在應(yīng)用施工時，根據(jù)接地網(wǎng)的敷設(shè)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(jù)接地網(wǎng)設(shè)計圖紙對接地體埋設(shè)位置進(jìn)行測量及定位后，對接地場地進(jìn)行開挖，將溝槽底部的石塊等雜物除去，整平場地后開始土壤降阻劑的施工工作。

在垂直接地體周圍施加降阻劑時，在開挖的接地坑底部應(yīng)先回填部分細(xì)土，將圓形或方形模具垂直放入坑中，模具外側(cè)用細(xì)土填實(shí)固定，將垂直接地極放置在模具中央，倒入配制好的土壤降阻劑，將模具拉出。在山巖等難以施工的環(huán)境進(jìn)行接地時，可以采用深井接地，利用鉆井機(jī)鉆出孔徑為80mm~150mm的深井，鋪設(shè)好接地體后用壓力泵將配制好的土壤降阻劑壓入深井中，包覆厚度大于40mm。

接地極間按設(shè)計要求連結(jié)并做防腐處理。若采用焊接方式，須防虛焊。2

在接地體敷設(shè)的位置挖一個深度高于0.8m的梯形溝槽，具體的尺寸根據(jù)設(shè)計要求而定。在水平接地體鋪設(shè)和焊接完畢后，用金屬支架將接地體墊起高于40mm。之后倒入已經(jīng)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于40mm。檢查無誤后用細(xì)土進(jìn)行回填并夯實(shí)回填土。2

降阻劑具有良好的擴(kuò)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(wěn)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(xué)降阻劑的擴(kuò)散和滲透性能要優(yōu)于其它型式的降阻劑。1

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(yōu)于化學(xué)狀和樹脂狀的降阻劑，因為化學(xué)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。1

降阻劑自身電阻率很低，一般都小于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(guān)，土壤越松散，越大，相反，土壤越緊實(shí)，則越小。另外還與電極表面狀況有關(guān)，接地極表面越光滑，越??；而表面越粗糙，則越大。接地極生銹會導(dǎo)致表面變得粗糙，會相應(yīng)地增大。施加某些物理降阻劑和膨潤土類降阻劑后，會逐漸增大，而化學(xué)和流質(zhì)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。1

土壤的導(dǎo)電性能不僅與土壤中的金屬離子有關(guān)，還與土壤的含水量有關(guān)。一些降阻劑如膨潤土類降阻劑，具有較強(qiáng)的吸水性和保水性，吸水后體積膨脹并能保持充足的水分，使接地電阻保持穩(wěn)定不受氣候的影響。1

一些降阻劑如化學(xué)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(zhì)接地體有嚴(yán)重的腐蝕作用，降阻效果也隨時間推移而迅速下降，不利于防雷減災(zāi)事業(yè)的發(fā)展。1

無機(jī)鹽在水中溶解后，可以電離出很多金屬離子，增加溶液的電導(dǎo)率，因而在化學(xué)降阻劑和流質(zhì)降阻劑中加入大量的無機(jī)鹽，可以增強(qiáng)導(dǎo)電性，降低防雷裝置的接地電 阻。但降阻劑中的無機(jī)鹽會隨雨水迅速流失，使得接地電阻迅速反彈，穩(wěn)定性較差。1

降阻劑的效果不僅僅與自身的性能有關(guān)，還與防雷工程的合理施工以及正確工藝有密切的聯(lián)系，比如施加方式、回填土、埋深等問題。如果施工不當(dāng)，則可能對接地體產(chǎn)生嚴(yán)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。1

降阻劑雖然可以起到降阻效果，保護(hù)人民生命財產(chǎn)免受損失，但同時其也含有諸如重金屬等有毒物質(zhì)，當(dāng)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(yán)重威脅。1

電阻率是衡量降阻劑降阻（ρ）效果的重要指標(biāo)，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。1

降阻劑的選擇，要同時考慮對接地金屬無腐蝕作用和保護(hù)接地裝置不受腐蝕。一般在實(shí)驗室試驗中的對金屬的表面腐蝕率不大于0.03mm/a，而在埋地中的表面平均腐蝕率不大于0.05mm/a，另外，在24h內(nèi)可以完全凝固且呈弱酸性。1

選擇使用降阻劑時應(yīng)充分考慮其穩(wěn)定性和長效性，因為有些降阻劑，如添加無機(jī)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(dǎo)致接地電阻回升。1

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(chǎn)安全，但如果選擇的降阻劑對周圍環(huán)境造成污染，對人類身體健康構(gòu)成威脅，則顯得得不償失，因此應(yīng)該優(yōu)先選擇無毒性、無污染的降阻劑。1

選擇的降阻劑應(yīng)能夠耐受大電流沖擊，且不出現(xiàn)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(dāng)其遭遇雷擊時，所承受的電流可以增大到幾萬A甚至更高。1

降阻劑的使用在以下三種情況中最常見；

（1）為降低工作接地、保護(hù)接地、雷電保護(hù)接地、防靜電接地和抗干擾接地的接地裝置接地電阻；

（2）為改善裝置的品質(zhì)和延長其使用壽命。適用于發(fā)電廠、變電站接地網(wǎng)、電力和通訊線路的桿塔接地，各類弱電設(shè)備的防雷和抗干擾接地、油庫、炸藥庫和其他易燃易爆品儲藏及生產(chǎn)場所的接地。

（3）土壤不好，多沙石的地方。