论输变电线路上使用降阻剂的不合理性.pdf

论输变电线路上使用降阻剂的不合理性论输变电线路上使用降阻剂的不合理性 摘要从理论推算和实际应用的角度证实，降阻剂的降阻效果微乎其微，没有实 用价值，并指出使用降阻剂必然腐蚀接地体、缩短接地体寿命。 关键词降阻剂腐蚀降阻效果接地电阻 降阻剂的理论降阻效果降阻剂的理论降阻效果 接地电阻中包含以下 3 种电阻接地电极本身的导体电阻，接地电极的表面 和与之接触的土壤之间的接触电阻，接地电极周围土壤所具有的电阻。这三者当 中， 前二者影响很小， 后者影响是最主要的。 故而， 各个国家在计算接地电阻时， 通常都只考虑接地体周围土壤所具有的电阻。 对于直径为 d，长为 L，埋深为 h 的水平接地体，根据文【1】 ，可计算其接 地电阻为 6 . 0ln 2 2 1  hd l l R   包裹上厚度为的 S 降阻剂后，接地电阻值下降至 6 . 0 2 ln 2 2 2    sdh l l R   降阻剂的降阻效果为 6 . 0ln 2 ln 1 2 1 2    hd l d sd R R  故而，对埋深 h0.6m,直径 d0.01m 的常规水平接地极，包裹上 s9mm 厚的 降阻剂后，降阻剂的降阻效果随长度的变化关系如下图所示 显然，降阻剂的降阻效果是随着接地极的长度 L 而变化的，接地极越长， 降阻效果越差。 只有在水平接地极非常短， 长度 1m 左右时， 降阻剂才会有明显的降阻效果， 高达 70％左右，但这样的降阻效果毫无实际价值。接地极长至 10m 时，降阻剂 降阻效果就只剩下约 25％， 接地极长至 50m 时， 降阻剂降阻效果就低达约 18％， 接地极长至 240m 时，降阻效果就低达约 15％。 实际上， 在各新建输变电线路的接地装置上， 通常只有电阻率高达 2000Ω m 多，布置接地体长达约 240m 后，才会采用降阻剂，而且，这总长 240m 的接地 体还不是直线，常常是由中间一约 40m 的闭合环外加四根约 50m 的辐射形接地 体组合而成的， 接地极之间的相互屏蔽作用使得降阻剂的降阻效果一般都要低于 15％，这毫无实质性价值意义，经济上极不合理。 而且，对于一些要求高但是周围电阻率又很高的接地体，有时会布置 6～8 根辐射性接地体，总长会多达 500m 多。此时屏蔽更加显著，降阻剂几乎不起作 用，即使将 500m 多的接地体全部包上多达七八吨的海量的降阻剂，降阻剂的降 阻效果也只有 10不到，在这种情况下使用降阻剂完全是惊人的浪费。 因此，从理论降阻效果上来说，在输变电线路上使用降阻剂是不合理的。 接触电阻接触电阻 虽然从理论上来说，降阻剂在输变电线路上效果显微，无实质性价值意义。 仅从增大截面积的效果来看，降阻剂在输变电线路上一般就 15％左右的降阻效 果已成为公认的事实， 这也是众多接地公司所承认的。但是，众多的降阻剂厂 家却争辩 在用式①推算降阻剂 15左右的理论效果时，没有计算上接触电阻，如果计 算上接触电阻，降阻剂的降阻效果会更好，电阻率越高，接触电阻越大，降阻剂 的降阻效果越好，高电阻率区可能会高达 70左右。 所以， 各厂家通常会推荐在高电阻率区的接地装置上使用降阻剂。 照此理论， 厂家在推荐设计方案的过程中， 则应该在计算不含降阻剂的接地体的接地电阻值 时，考虑接地体的接触电阻，使用了降阻剂后，按接触电阻为零来计算接地电阻 值。但在实际操作中，各厂家在计算高电阻率区圆钢接地极的接地电阻值时，按 文【1】中的公式计算，视接触电阻为零，包裹上降阻剂后，就胡乱乘以一个降 阻系数来计算接地电阻值，错乱得不着边际。所以，各厂家推荐的设计方案几乎 从没被哪个大型设计院采用过。 而且，实际应用中，各降阻剂厂家在产品使用说明书上均要求 在降阻剂施工前，须在接地体下方铺一层细土，降阻剂包裹完毕后，须先回 填一层细土，才能回填含石块的高电阻率土壤。 这样的话，降阻剂降低接触电阻的功效就毫无价值。因为接地体布置在细土 中的接触电阻极小，是可以忽略的。这与在低电阻率的平原地带使用降阻剂没什 么差别，事实上，一般没有谁会在低电阻率的平原地带使用降阻剂的。 所以，在输变电线路接地装置实际施工过程，根本无须用降阻剂来降低接触 电阻。降阻剂的实际效果与理论计算值是一致的，很不明显，没有实质性价值。 降阻剂实际降阻效果分析降阻剂实际降阻效果分析 由于降阻剂在输变电线路的接地装置上使用得最多，因此，几乎所有的降阻 剂厂家在宣传降阻剂实际效果时，都会拿使用过其降阻剂的输变电线路来举例， 列出一堆使用过自己公司降阻剂的用户和线路名称， 以此来佐证自己公司降阻剂 的良好降阻效果。 实际上呢，尽管降阻剂被大量使用，但是，各大设计院却基本上不考虑其降 阻效果， 都是仅依靠钢材将接地电阻降至理想值的。 我查阅过中南、 华北、 广东、 湖北、安徽、北京、河北等各大电力、勘测设计院有关使用过降阻剂的接地装置 的设计图纸后发现，这些设计院都是只采用降阻剂但不考虑降阻剂降阻效果，均 未采用过那家降阻剂公司推荐的考虑过降阻剂降阻效果的设计方案。 因此，降阻剂在输变电线路上的大量应用案例并不能证实降阻剂的有效性， 反倒证实了如下道理 降阻剂在输变电线路上的降阻效果微乎其微，不应考虑。 各降阻剂厂家推荐的考虑降阻剂降阻效果的设计方案均是凭空捏造出来的， 不可信。 降阻剂腐蚀接地体的必然性后果降阻剂腐蚀接地体的必然性后果 使用降阻剂还必然带来了一个非常严重的后果，就是大量腐蚀接地体，缩短 地网寿命，导致较大的经济损失，还会增加线路遭雷击事故的概率，造影响电网 的安全运行。 当然，厂家会辩称，接地体之所以会被降阻剂腐蚀是因为输变电工程公司以 及各供电局等不负责任，没有将降阻剂施工到位，导致接地体外漏被腐蚀。事实 上呢，在恶劣的高电阻率山区，接地沟既挖不平整，也挖不直，可塑性不强的圆 钢则必定会有部分顶在左方、右方或者下方的石头上，无法被包好。在无法包好 的部位， 钢材、 降阻剂、 水土就会组成原电池， 将钢材接地体作为阳极给腐蚀掉。 因此，降阻剂加速接地体的腐蚀是必然性的，使用降阻剂必定会缩短接地体 寿命。而且，一旦原接地体被降阻剂腐蚀后，相应接地沟便不能再布置接地体， 否则会被更快地腐蚀， 只能重新开挖地沟布置接地体， 而相当多的山地地形恶劣， 无法在改造时重新开挖接地沟，只能在原接地沟中重新布置接地体，不要多久， 又会被降阻剂重新腐蚀，从而带来了不可逆转的后果。 降阻剂的腐蚀破坏作用已经导致其在很多地方被禁用或者禁用过了。 总论总论 （1） 在输变电线路的接地装置上，降阻剂一般就 15％左右的降阻效果，没 有实质性价值 （2） 在实际运用中，各大设计院基本是只采纳降阻剂，但不考虑降阻剂降 阻效果。视降阻剂可有可无，使用降阻剂纯属浪费。 （3） 使用降阻剂还必然性腐蚀接地体，缩短接地体寿命，增大线路遭雷击 事故的概率，而且还会影响到后续改造，极不利可持续化发展。 参考文献 【1】DL/T621－1997交流电气装置的接地中国电力出版社，1997 年 9 月。