以分子動力學(xué)方法對比了三種聚合物與水的相互作用能，由徑向分布函數(shù)得到，聚合物中氧原子與水中氫原子形成的氫鍵是聚合物與水作用的主要來源。驗證實驗中以一種非離子表面活性劑型疏水單體與丙烯酰胺、丙烯酸共聚得到一種陰離子型三元疏水締合聚丙烯酰胺作為降阻劑，核磁氫譜證明合成是成功的，光散射法測得三元聚合物分子量為2.83×106 g/mol。以清水在管道中流動的摩阻為空白組，計算降阻率。在聚合物加量0.025%條件下，PAM的降阻率僅達(dá)到40%，P（AM-AA-MPEG）的降阻率可達(dá)65%。與水相互作用能強(qiáng)的聚合物，降阻性能越好，聚合物在水中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是降阻的直接原因，聚合物的長側(cè)鏈也能提高降阻率。

改進(jìn)的必要性近年來全國多次發(fā)生由于接地網(wǎng)的缺陷使事故擴(kuò)大、甚至發(fā)生燒壞主變、發(fā)電機(jī)的惡性事故。我省渾江電廠66kV 變電所也發(fā)生過由于接地引下線與接地網(wǎng)焊接不良,引起高壓竄入室內(nèi)、燒壞配電盤的事故。為了接受教訓(xùn),根據(jù)1987年水電部高壓工作會議精神,對我局所屬變電所的接地網(wǎng)進(jìn)行了檢查,暴露出很多問題,在土壤電阻率高的地區(qū)要想使接地電阻值符合規(guī)定,從前是采用在接地體鋼材四周填滿食鹽和木炭來降低電阻。但食鹽易隨雨水流失而且還有腐蝕作用,其有效時間也僅有1～2年。近幾年來又采用一些高分子化合物的降阻劑(丙烯類樹脂等),降阻效果雖然好,但價格貴,也有一定腐蝕作用,對環(huán)境還有一些污染,故也不宜繼續(xù)使用。目前已研究采用一種新型的降阻劑叫“膨潤土長效降阻劑”,它是由無機(jī)材料構(gòu)成、具有無毒

桿塔接地網(wǎng)是輸電線路基本也是重要的防雷設(shè)施,桿塔接地網(wǎng)良好的接地特性是減少輸電線路因雷擊造成跳閘事故的重要保證。輸電線路桿塔接地網(wǎng)現(xiàn)行的接地降阻措施主要包括使用降阻劑、采用接地模塊、增加垂直接地等措施。盡管上述桿塔接地網(wǎng)的降阻措施能夠具有部分降阻效果,但在山區(qū)應(yīng)用時存在施工不便、降阻效率低的問題,研究在土壤電阻率較高時的接地降阻策略具有實際工程價值。本文應(yīng)用防雷接地計算軟件CDEGS,搭建山區(qū)土壤高電阻率下的輸電線路桿塔的多個接地網(wǎng)模型,并研究其自身的接地特性及相應(yīng)的降阻策略。本文完成的主要研究內(nèi)容包括:采用CDEGS仿真計算軟件分別建立輸電線路常見的鋼管塔與四角鐵塔接地網(wǎng)模型,針對降阻劑降阻、新型降阻材料降阻、外延接地降阻等降阻方式的實際降阻效率及影響因素進(jìn)行仿真計算,分別對土壤參數(shù)、接地網(wǎng)面積、接地網(wǎng)入地電流頻率、接地材料等因素對接地降阻效率的影響作用進(jìn)行計算分析,提出基于新型石墨復(fù)合接地材料的高土壤電阻率下桿塔接地網(wǎng)降阻策略。以魯中山區(qū)220kV城川Ⅰ線和220kV龍馬線改造工程為例,分析土壤高電阻率地區(qū)桿塔接地電阻降低改造的實際應(yīng)用效果。

變、配電站接地系統(tǒng)常采用填充降阻劑的方法降低接地網(wǎng)接地電阻以達(dá)到接地設(shè)計要求,但研究發(fā)現(xiàn)降阻劑的使用會引起接地電極的腐蝕問題。本課題采用我國產(chǎn)量豐富的膨潤土材料作為降阻劑基材,添加常用緩蝕劑鉬酸鈉與六偏磷酸鈉,制備具有緩蝕作用的土壤降阻劑,以解決上述問題。同時,在該土壤降阻劑中添加優(yōu)良的導(dǎo)電材料石墨,降低土壤降阻劑的電阻率,優(yōu)化其降阻性能。主要研究內(nèi)容如下:根據(jù)膨潤土優(yōu)良的吸附性能,通過溶液浸漬法,將鉬酸鈉及六偏磷酸鈉與膨潤土復(fù)合,制備緩蝕型土壤降阻劑。采用SEM分析方法對降阻劑進(jìn)行形貌表征。以Q235A碳鋼為工作電極,通過Tafel曲線及交流阻抗譜研究了反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度及緩蝕劑含量的變化對碳鋼電極在該降阻劑中腐蝕情況的影響。結(jié)果表明:溶液浸漬法制備緩蝕型土壤降阻劑的制備條件為水與膨潤土的質(zhì)量比為10:1、鉬酸鈉添加量為5.0 wt.%、六偏磷酸鈉添加量為2.0 wt.%、水浴溫度為25℃,反應(yīng)時間為6.0 h。在該條件下制備所得降阻劑中,Q235A碳鋼電極的腐蝕電位為-0.563 V,腐蝕電流為0.00647μA。