現(xiàn)代的建筑物大多數(shù)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其防直擊雷能力已經(jīng)大大提高。但是在信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展下,建筑物內(nèi)部的微電子元件、電子設(shè)備、計算機設(shè)備越來越多,它們對雷電的耐受能力十分脆弱,導致雷擊后造成的經(jīng)濟損失很大。通過對防雷接地系統(tǒng)中等電位連接、接地體、降阻三個方面的介紹、分析,提出自己的一些觀點以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基(DADMAC)為聚合單體,自制聚甲基丙烯酰氧乙基(P-DMC)為分散劑,水溶性偶氮二異丁脒鹽酸鹽(V-50)為引發(fā)劑,以乙醇-水體系為分散介質(zhì),采用分散聚合法合成了陽離子型聚丙烯酰胺乳液降阻劑。通過單因素實驗確定了共聚物合成的較佳條件:單體配比n(AM)∶n(DADMAC)=6∶1,單體加量占聚合體系總質(zhì)量的40%(w),分散劑加量對單體總質(zhì)量占比為8%(w),分散介質(zhì)m(乙醇)∶m(水)=50%,引發(fā)劑加量對單體總質(zhì)量占比為0.2%(w),聚合溫度60℃,反應時長8 h。結(jié)果表明,合成產(chǎn)物穩(wěn)定性良好,分子量達1.26×10~6,在礦化度為30 000 mg/L的模擬水中黏度保持率達78.6%,質(zhì)量分數(shù)0.2%的聚合物溶液降阻率可達66.4%,可在10 min內(nèi)完全溶解,在頁巖氣井壓裂開采過程中具有廣闊的應用前景。

用鈣基膨潤土作為原料,摻合其它化學成份,經(jīng)加工制成的膨潤土化學降阻劑降阻效果顯著,長期穩(wěn)定、耐腐蝕、無毒性、價格便宜,就地取材,并具有施工方便等特點。十年來,各地用膨潤土化學降阻劑改造大型變電所地網(wǎng)接地電阻、送電線路桿塔防雷接地、配電變臺接地均取得了良好的降阻效果。本文介紹了膨潤土化學降阻劑的降阻原理、技術(shù)特性、應用實踐及施工方法。介紹位于戈壁灘上的土壤電阻率高達6000Ω·m的某電廠,為使接地電阻降低又符合經(jīng)濟原則,采用了膨潤土長效降阻劑。制造廠提出的施工方法尚不適宜在凍土層厚達1.4m地區(qū)。本文介紹了該電廠為控制降阻劑用量采用的施工方法。目前該電廠接地網(wǎng)已基本形成,根據(jù)測試,接地電阻率約為0.5Ω·m,效果是顯著的。

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合,制備緩蝕型土壤降阻劑。采用SEM分析方法對降阻劑進行形貌表征。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時間、反應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。

電力接地系統(tǒng)重大事故頻發(fā),這使得接地網(wǎng)的降阻和防腐問題日益受到重視和關(guān)注,而在用降阻劑包覆接地網(wǎng)可以很好地解決降阻和防腐這二大難題,并且它具有施工簡單、成本低等優(yōu)點。但目前降阻劑的降阻效果、防腐性及長效性并沒有達到電力行標的相關(guān)要求,為此本文以鈣基膨潤土為基體,添加導電顆粒、緩蝕劑和導電水泥等物質(zhì),開發(fā)出一種電阻率低、防腐性能好、保濕性好和具有長效性的新型鈣基膨潤土接地復合材料,這為接地降阻和防腐提供一種各項性能都較佳的新型降阻劑。本文主要對常用的金屬系和碳系導電顆粒和市場上常見的緩蝕劑進行預選,而后利用正交實驗確定鈣基膨潤土接地復合材料的各組分的質(zhì)量分數(shù),并對鈣基膨潤土接地復合材料的主要指標性能進行檢測,并對其進行模擬埋片實驗和保水性實驗,研究結(jié)果表明:在鈣基膨潤土中摻雜不同質(zhì)量分數(shù)的Zn、Fe、Al、石墨、炭黑、碳纖維,結(jié)果表明:隨著導電顆粒的質(zhì)量分數(shù)增加,電阻率逐漸減小而后趨于一個穩(wěn)定的值;導電顆粒的密度、粒徑、分散性及軸徑比對復合材料的電阻率有很大的影響。在鈣基膨潤土中,亞硝酸鈉、鉬酸鈉、硅酸鈉、鉻酸鈉、硼酸鈉、多聚磷酸鈉和磷酸鈉對Q235（屈服點（σs）為235 MPa的