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青島中電防雷科技有限公司
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HTJ-03型物理降阻劑是由強導電材料(高碳石墨)、防腐材料、固化材料及填充材料等組成。強導電材料（高碳石墨）用來降低接地電阻；防腐材料抗腐蝕，用于延長接地體使用壽命；固化材料起凝聚作用，一方面使降電阻劑不會被雨水沖掉或流失，另一方面，能使降阻劑與接地體緊密結合，形成一體，并起到吸水及保水作用。
一、HTJ-03型物理降阻劑的構成原理
HTJ-03型物理降阻劑是由強導電材料(高碳石墨)、防腐材料、固化材料及填充材料等組成。強導電材料（高碳石墨）用來降低接地電阻；防腐材料抗腐蝕，用于延長接地體使用壽命；固化材料起凝聚作用，一方面使降電阻劑不會被雨水沖掉或流失，另一方面，能使降阻劑與接地體緊密結合，形成一體，并起到吸水及保水作用。
二、HTJ-03型物理降阻劑的降阻原理
為了說明問題，首先要給接地電阻下一個定義，所謂接地體電阻，就是當接地電流通過接地體向大地擴散時，對無限遠大的土地產生的電位升高與接地電流的比值，稱為接地電阻，用數學形式表示為：
R= U/I …………（1）
式中：U——接地電流通過接地體向大地擴散時，對大地所產生的電位升高（伏）；
I——流入接地體的接地電流（安）；
R——接地電阻（歐）；
接地電阻主要有下面三個方面構成：
（1）接地線和接地極本身的電阻；
（2）接地極表面與土壤的接觸電阻；
（3）從電極開始向遠處擴散的電流所經過的路徑的電阻。
因為接地極及其引線多為金屬材料，其阻值較小，所以（1）項可不考慮其對接地電阻的影響?？梢哉f（2）和（3）項幾乎占有全部的接地電阻值，因此改善此二項的阻值，使之整體接地電阻值降低是很重要的方面。
1、降電阻劑降低接觸電阻的機理
將降電阻劑用于金屬接地體周圍后，其首先緊緊地包裹在接地體的周圍，并與土壤層緊密連接，形成一個較大直徑的導電體，而且此導電體會在大地中出現樹枝狀的延伸體，產生樹枝效應（降電阻劑通過土壤縫隙向周圍土壤里滲透），這樣降阻劑成為一個的媒體，其內層與金屬接地體緊密相連，而其外層又與土壤緊密相連，從而大大地降低了接地體與土壤的接觸電阻。
2、降阻劑增大了金屬接地體的尺寸，從而降低了接地電阻
降阻劑本身的電阻率很小，HTJ-03型物理降阻劑的電阻率僅為0.51Ω.m（在國內眾多降阻劑中是很*的），把降阻劑包在接地體周圍，同土壤的電阻率相比，降阻劑的電阻率一般要小兩個數量級，因此可忽略降阻劑的電阻，把降阻劑視為金屬，這就相當于接地體的尺寸增大了，從而達到降低接地電阻的目的。
3、改善土壤環境，降低土壤的電阻率。
在接地體周圍使用降阻劑敷設時，糊狀降阻劑漿液會在土壤一定范圍內發生滲透，并向外擴散，使滲透區間的土壤電阻率大大降低。這也正是我們在施工過程中經常遇到的，越是土壤電阻率高，越是土質惡劣的風化巖等，用了降阻劑后降阻效果越顯著的一個重要原因。
三、HTJ—03型物理降阻劑的防腐原理
“降阻劑暫行技術條件”中規定，在金屬腐蝕試驗中，表面平均腐蝕率不大于0.05mm/年，而HTJ-03型的腐蝕率為0.0049mm/年。
金屬接地體無論是在土壤中，還是在降阻劑中，經過*變化，腐蝕是不可避免的。通常腐蝕強弱和金屬接地體周圍環境的物理和化學性質有很大的關系，影響土壤腐蝕性的因素有：酸性、氧、含水量、電阻率、含鹽量、雜散電流、細菌等。降阻劑之所以能夠大大降低腐蝕速度，除了防腐材料的作用外，還得益于它控制了腐蝕的環境，對上述諸多因素均有不同程度的改善作用，現重點講述前兩項：
1、 氫離子（即酸性）的影響。
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一般氫離子濃度越高，金屬在電解質溶液中所形成的原電池的電動勢愈大，如下式：
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E=RI.Ln ………… （2）
從式（2）中可以看出酸性愈強，電動勢愈大，腐蝕電流亦增大，腐蝕速度隨之加快。反之，堿性增大，電動勢減小，對腐蝕有抑制作用。HTJ-03型降阻劑的PH值為9.7，呈弱堿性，故能降低腐蝕速度。
2、氧對金屬接地體的腐蝕
氧對鋼鐵的腐蝕也是非常重要的因素：由式（2）同樣可以看出氧的影響，有人做過實驗，在沒有氧氣的場合，飽和食鹽水在80-150oC的范圍內，對鋼基本上沒有腐蝕。
但是，一般的土壤都比較松散，透氣性好，金屬接地體與土壤的接觸面有很多空隙，氧氣充足，這樣必然加大腐蝕速率，而降阻劑對金屬接地體包裹的很緊密，這樣便隔離了金屬表面的氧氣，同時又能隔離土壤中腐蝕液體的侵入，因而給對金屬接地體營造了一個密閉安全的環境。
四、物理降阻劑的穩定性及*性
在降阻劑的使用過程中，降阻劑使用后在24小時內能*固化。不會被雨水沖走或流失；HTJ-03型降阻劑的保水量40%以上，這就為降阻劑的*穩定地降低接地電阻創造了條件。同時，降阻劑的吸水性良好，其吸水性能可比沙質土壤高6倍，使其能隨時補充干旱失掉的水分，這一特性在我們北方多旱少雨的氣候條件下zui能體現出來。HTJ-03型物理降阻劑的理論有效期為30-50年。
我公司從92年試生產降阻劑至今已有十多年，在新老用戶每年的春檢中，反饋給我們的信息中可以看出：降阻劑在接地中起到了至關重要的作用，表現出阻值穩定，不反彈的良好狀況。現舉一例說明：去年大連有線電視臺在有線網絡地網改造工程中，實施降阻劑招標，就大連本地一家液體降阻劑和我們生產的HTJ-03型固體粉末降阻劑進行比較。將大連電視臺八年前用過的液體降阻劑和固體降阻劑挖開進行比較，結果發現液體降阻劑出現嚴重的腐蝕，并出現阻值大幅度反彈。而固體降阻劑處理的接地卻完好無損，且阻值穩定，zui后決定今后三年的地網改造工程中，全部采用我公司生產的降阻劑。
五、HTJ-03型物理降阻劑與國內同類產品的比較
1、HTJ-03型物理降阻劑經能源部武漢高壓研究所測試表明，主要性能指標均優于同類產品（詳見列表）。
（1）降阻劑的測量試驗值為0.49Ω.m，此項zui重要的性能指標，該數值說明我們的產品是處于國內地位的。
（2）工頻電流耐受試驗值為2.15%，遙遙于其它廠家產品。
（3）理化性能試驗
a. 失水試驗值為0.80Ω.m，優于其它所有廠家產品；
b. 冷熱循環試驗值0.61Ω.m，優于其它廠家產品；
c. 水浸泡試驗值為0.58Ω.m，也優于其它廠家產品。
（4）在腐蝕方面，腐蝕率低于其它廠家產品。
綜上所述我公司開發的HTJ-03型降阻劑，產品主要性能測試結果在同類產品中處于水平。
2、HTJ-03型降阻劑施工使用起來比同類產品方便的多
（1）本產品可參照說明書自行施工，其他廠家有幾種不同顏色產品配比起來，施工技術要求比較強，使用不方便。
（2）產品包裝可根據地理位置分為25kg和50kg不等，搬運特別方便。
（3）施工過程中，遇到缺水的情況下，可直接投放干粉。
六、物理降阻劑在工程建設中的應用
隨著防雷、防靜電工程建設規模的不斷擴大，解決工程的接地問題成了一個非常重要的環節，如何準確的控制降阻劑的用量，做到即能達到工程的設計要求，又能不造成材料的浪費，這是我們大家共同關心的一個問題。
不同的地理環境，不同地質條件，根據土壤電阻率高、低，我們可用下列方法來計算出接地電阻以及降阻劑的用量：
1、使用HTJ-03型物理降阻劑接地電阻之計算
實際接地電阻的計算比較復雜，涉及因素較多，諸如土壤情況、氣候條件等。以下計算公式是按照理論及實際工程運用中加以總結出的，僅供設計施工參考。
1.1 垂直接地體接地電阻值計算：
R=ρ/2πL?1n?4L/dk（?）
式中：ρ——原土壤電阻率（??m）
L——接地體長度（一般為2-3m）
d——接地體等效直徑
當每米降阻劑用量10-15公斤時，系數K的取值如下：
ρ≤100??m時，K=10； 100??m＜ρ≤300??m時，K=20；
300??m＜500??m時，K=25；500??m＜ρ≤800??m時，K=30；
800??m＜ρ≤1000??m時，K=35 。
1.2 水平接地體電阻之計算：
R=ρ/2πL?1n?L2/dk（?）
式中：ρ——原土壤電阻率（??m）
L——水平接地體長度（m）（L≥20m）
d——接地體等效直徑（m）
構成上述接地體時，埋入降阻劑中的金屬接地件，如使用圓鋼，直徑d應大于10mm；使用扁鋼時，應大于或等于40×4mm。
當每米降阻劑用量為9-12公斤時在上述ρ值為100、150、200、250、300 。
1.3 閉合均勻水平接地網（設施居于網內），當網面積S＞100m2時，則：
R#=0.5ρ/（√s ?K ）
式中：R#——地網接地電阻（?）；
ρ——校正后的土壤電阻率（??m）；
S——地網面積（m2）；
K——降阻系數取1.5 。
2、HTJ-03型物理降阻劑用量之計算
2.1 垂直接地體：
G=1/4L?g?π（D2-d2）
式中：G——降阻劑用量（kg）
L——接地體等效直徑（m）
g——降阻劑密度（g=1250kg/m3）
d——接地體等效直徑（m）
D——接地體直徑（m）
在土壤電阻率ρ≤500??m時，取D=0.14m；500??m＜ρ≤1000??m時，取D=0.16m；1000??m＜ρ≤2000??m時，取D=0.19m；ρ＞2000??m時，取D=0.22m 。
2.2 水平接地體：
G=（A2-S）. L . g
式中：G——降阻劑用量（kg）
S——接地體的橫截面積（m2）
L——接地體的長度（m）
g——降阻劑密度（g=1250kg/m3）
A——投放降阻劑長方坑的邊長（m）
在土壤電阻率ρ≤500??m時，取A=0.1m；500??m＜ρ≤1000??m時，取A=0.13m；1000??m＜ρ≤2000??m時，取A=0.15m；
在ρ＞2000??m時，取A=0.18m。
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