降阻剂是接地工程中配套使用的复合型导电回填材料,广泛用于改善接地极周边土壤导电性能,降低接地网整体接地电阻,常配合铜覆钢导体、接地模块、碳凝接地电极等各类接地体共同使用。降阻剂一般由导电碳素粉体、膨润土、高分子保湿剂、固化组分、缓蚀添加剂等原料按配比混合制成,市面上常见形态为袋装干粉,现场施工时按照配比加水搅拌,调成糊状,包覆在接地体外部,之后回填土层夯实,是高土壤电阻率地区接地改造、新建接地网的核心配套材料。
降阻剂的降阻作用分为多个维度。第一,降阻剂本身具备良好导电能力,均匀包裹在金属接地体外侧,相当于扩大接地导体的有效截面,消除金属导体和土壤之间的空隙,大幅降低导体与土壤之间的接触电阻。第二,材料具备良好渗透能力,浆液在凝固前可以渗入周边土壤、岩石缝隙,在接地体周围形成网状低导电区域,扩大电流散流范围,改善局部土壤电阻率。第三,配方中的膨润土、保湿组分具备吸湿、储水能力,能够长期保持接地体周边土层湿润,缓解干旱季节土壤失水带来的接地电阻上升问题,让接地电阻在一年四季维持相对平稳的状态。第四,配方内添加缓蚀组分,固化后的降阻剂呈稳定的弱碱性环境,能够在金属接地体表面形成钝化防护层,减缓土壤酸碱、盐分对金属导体的腐蚀,延长金属接地体埋地使用周期。
行业内降阻剂主要分为物理型降阻剂与化学型降阻剂两类。物理型降阻剂以碳素、膨润土矿物为主,依靠材料本身导电和保湿性能实现降阻,不会随雨水大量流失,性能长期稳定,对金属接地体腐蚀性低,是目前工程应用较多的品类。化学型降阻剂依靠电解质离子改善土壤导电,短期降阻效果明显,但长期雨水冲刷会造成电解质流失,降阻效果逐步衰减,部分品类对金属导体存在腐蚀风险,选型时需要结合工程使用年限、土壤环境综合评估。
降阻剂应用场景十分广泛,包括变电站、输电线路杆塔、光伏电站、风力发电场、通信铁塔、石油化工储罐区、加油站、高层建筑、轨道交通、机场设施等防雷接地、防静电接地工程。尤其适合岩石地质、沙土地、干旱山区等高土壤电阻率区域,也可以用于老旧接地网改造项目,在原有接地极周边施加降阻剂,提升接地系统性能,避免大规模开挖重新布设接地网,节约改造工程量。
现场施工操作有标准化流程,水平接地体施工时,接地导体放置在基坑内,用支架垫高,将搅拌均匀的降阻剂浆液倒入基坑,保证导体四周被降阻剂完整包覆,包覆厚度满足设计要求;垂直接地极施工,可在钻孔内注入降阻剂,将接地极居中放入孔内,保证导体四周被材料包裹。待降阻剂初步凝固之后,再用细土分层回填夯实。施工过程有多项注意事项,干粉和水配比需要严格按照产品说明,加水过少流动性不足,无法充分包裹导体;加水过多,材料固化后强度不足,容易流失。施工时,待包覆的金属导体表面需要清理氧化皮、油污,保证结合紧密。雨天或者基坑积水环境不建议施工,积水会稀释降阻剂,影响成型与降阻效果。
选型阶段,需要实地测量土壤电阻率,结合项目设计接地电阻目标、接地体布置形式,计算降阻剂使用量。并非用量越大效果越好,过量使用只会增加工程成本,不会持续提升降阻效果。如果地下存在强酸强碱废液持续渗透的特殊场地,需要提前开展土壤检测,选择适配配方的降阻剂。
降阻剂成品出厂会开展理化指标检测,检测项目包含本体电阻率、吸湿保水性能、腐蚀速率、固化后强度等,合格产品指标满足国家接地相关规范。降阻剂作为配套回填材料,需要和接地导体、接地模块等主材协同发挥作用,单独依靠降阻剂,很难在极端高阻土壤达到接地设计目标。
长期使用层面,物理型降阻剂固化后结构稳定,不易随雨水冲刷流失,在规范施工前提下,能够长期维持接地系统的降阻能力。但工程仍需要按照防雷规范,定期检测接地电阻,掌握接地系统运行状态。降阻剂不能解决深层土壤本身极高电阻率的问题,当场地空间极度受限,单纯依靠降阻剂无法达标时,需要结合外引接地、增设接地电极等方案综合处理。
降阻剂在接地工程体系中,承担优化接地体周边土壤导电环境的作用,是改善复杂地质接地条件的重要配套材料,多年来大量应用于各类基础设施接地项目,配合各类接地主材,帮助工程满足接地电阻设计要求。