变电站接地网新型降阻剂研究

变电站接地网新型降阻剂的研究

改性膨润土的制备

有机膨润土的传统合成方法有湿法、干法和预凝胶法三种。通常水处理的有机膨润土采用湿法制备。

湿法：将膨润土分散于水中，制成浆状土进行提纯，可得到较优质膨润土;在一定温度条件，用得到的较优质膨润土土浆液与改性剂混合进行改性;分离出有机土并用水反复洗涤使有机土为中性，在温和的条件下使有机膨润土干燥；最后，研磨制成粉状产品。

称取一定量的钠基膨润土加入到三孔烧瓶内，然后加入100mL的去离子水，在80℃下搅拌 3h 后，加入适量的完全溶解的十六烷基三甲基溴化铵，再持续搅拌 12h，将所得到的溶液过滤，过滤的产物用去离子水洗涤至没有泡沫，放入真空干燥箱中干燥，得到有机改性的膨润土。

下图为制备流程图：

图2 改性膨润土制备流程图

原位聚合法制备盐酸掺杂聚苯胺/膨润土复合材料

称取一定量的有机改性的膨润土加入100mL的水中，在80℃下搅拌3h后加入适量苯胺的盐酸溶液，在80℃下继续搅拌8h，冷却到25℃后逐滴加入适量的过硫酸铵，搅拌12h，将所得到的产物抽滤，真空干燥，得到盐酸掺杂聚苯胺/膨润土粉末。

下图为制备流程图：

图3 盐酸掺杂聚苯胺/膨润土复合材料制备流程图

新型降阻剂的制备

为了使降阻剂具有更好的防腐性能，向盐酸掺杂聚苯胺/膨润土粉末中加入缓蚀剂，为了防止接地体的电化学反应和析氢反应，调整降阻剂的PH至9-10，得到新型降阻剂。降阻剂的技术要求

一般要求

（1）降阻剂应符合本规范的规定，应能在-10℃～＋45℃的环境温度下使用。降阻剂不应含有对自然环境产生污染以及对人体有害的物质成份。

（2）降阻剂应满足GB6566的要求.其内照射指数Ira≤,外照射指数Ir≤。

（3）降阻剂应满足NY5010的要求，各种有害物质的含量应符合规定：汞≤kg，铬≤250mg/kg，铅≤350mg/kg,砷≤25mg/kg，镉≤kg。

（4）干粉出厂的固体降阻剂及塑状降阻剂颜色应均匀一致，无明显色差和杂物。（5）细度降阻剂成品粉体粒度分布应满足：不大于120目的粉体通过率，应达到不小于80%的要求。

电气性能

（1）降阻剂在常温下的标称电阻率应不大于4Ω·m。

（2）降阻剂在按本标准的规定对试品进行冲击电流耐受试验后，所测量的标称电阻率的值的变化应小于15%。

（3）降阻剂在按本标准的规定对试品进行工频电流耐受试验后，所测量的标称电阻率的值的变化应小于15%。

理化性能

（1）降阻剂在按本标准的要求进行失水、冷热循环、水浸泡（这些试验的组合称为稳定性试验）后，所测量的标称电阻率平均值不应大于5Ω·m。

（2）降阻剂的酸碱度应为：7≤pH值≤。对于铜地网，应为7≤pH值≤9。

（3）无机固体降阻剂敷设到接地体周围凝固后应与接地体接触良好，不产生裂缝。（4）有机可塑体降阻剂应有自修复能力，不应产生永久的裂缝。

（5）降阻剂不应对金属接地体产生过量的腐蚀，金属接地体的平均腐蚀率应小于年

降阻剂性能检测试验

降阻剂性能检测方法概图如图4所示：

试验准备

将降阻剂按要求分别装入图5、6所示的试品槽中。其中图4所示的试品槽用于电气性能试验，图5所示的试验槽用于物理性能试验。

图5 电气试验试品结构尺寸图

图6 理化性能试验试品结构尺寸图

试验方法

室温下电阻率的测试

试品

用于电阻率测量的试品为3个。试品模型见图5，制作试品前内电极及外电极表面应导电良好，内电极外径尺寸应符合10±要求。

按产品说明书要求调制好降阻剂并装入模型内，装足并搅拌以排除内部气体，盖好绝缘上盖，垂直放置在蔽光和无热源处，72h后作为试品。3个试品的降阻剂应分别调制。试验方法

室温下电阻率测量应在试品放置72h，在测量地点放置2h后进行，且应记录测量时

室内温度。向试品施加10mA 工频电流，并测量内、外电极间的电压，求出试品电阻Rsi 后除以模型系数得出各试品的电阻率ρsi 。3个试品电阻率的平均值即为降阻剂室温下的标称电阻率ρr 。测量回路如图7所示。

图7 试品电阻测量回路

降阻剂的温度特性试验

试品

将被试材料装入图6所示的试品盒内，两极间距离约70mm(图6所示)的模型内搅拌以排除内部气体，盖好绝缘盖，置72h 后作为试品，试品数三个。

试验方法

用电流电压表法依次测量试品电阻，测量时的工频电流为10mA ，分别在室温和-15℃～-10℃、0℃～4℃、40℃～60℃四个温度范围内进行四次测量。在进行试验之前，试品在相应的温度条件下保持2小时左右。测量时的温度为T （℃），T （℃）时电阻率按（1）计算：

r T r T R R /⋅=ρρ （1） 式中RT 及 Rr 分别为试品在T （℃）和室温下测得的电阻值，ρT 为室温下标称电阻率。降阻剂在T ℃下电阻率为三个试品在该温度下电阻率的算术平均值。

酸碱度测量

称取经风干和50℃，2h 干燥后的降阻剂3份，每份±，分别倒入洁净干燥的3个玻璃量杯内，每份各加入蒸馏水或去离子水60g ，搅拌2min 后，静置30min ，过滤，其滤液作为试液。用酸度计测量pH 值。取3个试液的pH 平均值作为降阻剂的酸碱度测量值。不能过滤时，直接测量混合液的pH 值。

电流冲击耐受试验

试验在完成试验的3个试品上进行，并在完成试验后3d 内完成。

试验方法应符合GB/T1627，试验回路见图8。

试验前先按测量室温下试品试前工频电阻R1。然后向试品施加波形为8/20μS ，幅值为2kA 的冲击电流10次（要核算一下电流密度），相邻两次的时间间隔为50～60s ，5次为一组，相邻两组试验间隔时间为30min 。记录第3次和第10次的放电电流和试品上的电压峰值。10次放电完成并且试品冷却至室温后，测量试品的试后工频电阻R2，然后按式（2）求出试验各试品电阻的变化率△Ri%，并求出3个试品变化率的平均值。