背景及概述^【1】

隨著現(xiàn)代化建設(shè)及科學(xué)技術(shù)事業(yè)的飛速發(fā)展，大量的現(xiàn)代通訊設(shè)施、智能樓宇以及精密電子設(shè)備不斷涌現(xiàn)，使對(duì)這些設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，包括防雷技術(shù)、接地技術(shù)的要求越來(lái)越高，使用傳統(tǒng)的施工工藝已經(jīng)無(wú)法滿足越來(lái)越苛刻的技術(shù)要求，如何滿足阻值越來(lái)越低的接地電阻要求，早已經(jīng)成為接地工程研究的重點(diǎn)課題。高性能降阻劑的研制成功對(duì)電氣接地工程做出了突破性、開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)并具有廣泛的應(yīng)用前景。

降電阻劑的性能^【1】

降阻劑的研究已有近30年的歷史，目前在接地工程中已經(jīng)開(kāi)始大量使用，其技術(shù)特性如下：

(1)導(dǎo)電性良好：降阻劑的電阻率(p≤5Ω.m)遠(yuǎn)小于自然土壤電阻率。

(2)使用壽命長(zhǎng)：壽命大于30年。

(3)減少對(duì)金屬階地極的腐蝕：降阻劑是接地電極和土壤之間的媒介物，降阻劑無(wú)腐蝕性，對(duì)金屬起到了保護(hù)作用，提高了接地裝置的使用壽命。

(4)耐受大電流沖擊：遭到雷擊或短路電流時(shí)，接地極下瀉KA，降阻劑在大電流的情況下不發(fā)熱、燃燒或形成揮發(fā)物。

(5)具有一定的負(fù)阻特性：

且降阻劑具有非線性。

(6)無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染。

(7)易施工：不需要專業(yè)的施工設(shè)備。

應(yīng)用^【1】

(1)在高山巖石地區(qū)接地工程中的應(yīng)用

移動(dòng)通信基站、微波站、廣播電視發(fā)射塔在缺水少土的高山巖石上做接地，其難度可想而知。如貴州平壩電視發(fā)射臺(tái)就建立在突兀的山頂上，既無(wú)水也少土，經(jīng)常有牛被雷擊斃。設(shè)計(jì)方案仍然采用建立地網(wǎng)降低接地電阻，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算出它的地網(wǎng)面積后，利用山上的巖縫做溝槽，掏出溝槽內(nèi)的泥土，放入接地圓鋼，填入稀土降阻劑，再將掏出的泥土覆蓋上，為避免山雨沖刷，表面再用水泥封好，形成一個(gè)接地網(wǎng)，接地電阻值居然達(dá)到了O.48Ω。lO年后(2000年3月)復(fù)測(cè)時(shí)接地電阻值仍為O.48Ω，穩(wěn)定不變且未遭受過(guò)雷擊。再如，中國(guó)聯(lián)通秦皇島分公司在2002年度新建基站中，大部分位于高山巖石地區(qū)。表面植被在200-3‰，地下是巖石或風(fēng)化巖，p值非常高，用常規(guī)辦法很難達(dá)到接地電阻小于4Ω的要求。采用降阻劑后，接地電阻平均在1.O—1.5Ω，最低達(dá)到O.2Ω。

(2)平地土夾石地質(zhì)接地工程的應(yīng)用

主要是在大型電子地磅稱和軌道衡防雷接地工程中的應(yīng)用。平地一般不易受雷擊，由于大型地磅稱和軌道衡的環(huán)境較空曠，磅稱平臺(tái)既寬又長(zhǎng)，電子傳感器的耐受電壓僅為幾個(gè)毫伏。所以當(dāng)有雷擊發(fā)生時(shí)，該電子磅稱極易受感應(yīng)雷的侵害，電子傳感器瞬間便被毀壞，防護(hù)辦法既要因地制宜安裝避雷裝置，做好接地網(wǎng)，安裝電源避雷器，同時(shí)更重要的是考慮電子磅稱平臺(tái)下面的電子傳感器的防雷接地引下線的合理安裝。幾年來(lái)經(jīng)安裝或改造過(guò)的十幾臺(tái)電子地磅稱(包括曾被雷擊過(guò)的)，無(wú)一發(fā)生過(guò)雷擊事故。

(3)在高樓大廈防雷接地工程的應(yīng)用

主要是在移動(dòng)通訊大樓、證券大廈防雷接地工程中的應(yīng)用。移動(dòng)通訊大樓和證券大廈內(nèi)都安裝有許多高度精密的電子通訊設(shè)備或衛(wèi)星接收設(shè)備，防雷接地的重要性和必要性尤為突出，除防避直擊雷外更主要的是防避感應(yīng)雷擊。如哈爾濱某證券大樓是利用原來(lái)的民用樓房改裝成的。因此除對(duì)原樓房的防雷設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)改造外，從下而上主要增設(shè)：

①接地網(wǎng)：接地電阻小于lΩ，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算后新做接地網(wǎng)與原樓房的接地極并網(wǎng)后接地電阻值必須達(dá)到小于1Ω的要求。

②接地引下線：都直接引入地網(wǎng)上，如防雷引下線、直流工作引下線、交流工作引下線、安全保護(hù)引下線都必須直接與地網(wǎng)連接，至于每種引下線的數(shù)量可根據(jù)設(shè)計(jì)要求而確定。’

③重要或高層機(jī)房增設(shè)門(mén)、窗、室內(nèi)金屬四種的屏蔽接地，室內(nèi)環(huán)形母線接地。

④樓頂外層安裝避雷網(wǎng)，防止雷擊電磁波入侵。證券公司發(fā)生過(guò)信息丟失、銀行還發(fā)生過(guò)“丟包”等信息丟失的情況，反復(fù)檢查計(jì)算機(jī)的軟硬件均查不出原因。其實(shí)是接地電阻沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求所致。如證券公司的衛(wèi)星接收機(jī)，接地要求為小于1.5Ω，而實(shí)測(cè)為4.5Ω，當(dāng)將其接地極改造為地網(wǎng)后接地電阻值為O.5Ω，就再?zèng)]有發(fā)生過(guò)信息鏈丟失的情況，銀行“丟包”也亦然。

(4)在雷擊區(qū)低矮樓房接地工程中的應(yīng)用

如玉泉水泥廠防雷接地工程。水泥廠辦公區(qū)只有三層樓，但卻連續(xù)兩年遭受雷擊，樓頂?shù)男l(wèi)星接收放大器、樓內(nèi)的電話、音響、監(jiān)控機(jī)房等電子設(shè)備遭雷擊損壞。第二次被雷擊后，對(duì)其進(jìn)行了改造。在樓頂安裝一根12米高的避雷針，在樓房外土質(zhì)地上安裝了一個(gè)接地網(wǎng)接地，接地電阻值為加。已經(jīng)4年了，地處雷區(qū)的該山莊再?zèng)]有發(fā)生過(guò)雷擊事故。

(5)在沙質(zhì)土地中防雷接地工程中的應(yīng)用

內(nèi)蒙古滿洲里市口岸電子通訊設(shè)備防雷接地工程，該地區(qū)都是沙質(zhì)土壤，土質(zhì)導(dǎo)電性能差，流散電阻大，土壤不存水。挖一條2m深20m長(zhǎng)的接地溝，然后倒入降阻劑干粉注水后，壓實(shí)再將沙土(找不到泥土)蓋在降阻劑上面，直至夯實(shí)填平溝槽為止。用了近5噸降阻劑，接地電阻值由原來(lái)的26Ω降到2Ω。

制備^【2】

1、藥品與儀器

藥品：丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和十二烷基二甲基溴化銨（BG）、失水山梨醇油酸酯（Span-80）、失水山梨醇單油酸酯聚氧乙烯醚（Tween-80）、烷基酚聚氧乙烯醚（0P-10）、異十六烷、3 組黏土防膨劑和助排劑、40 目陶粒均為工業(yè)品；偶氮二異丁酸二甲酯（AIBME）、氫氧化鈉、鹽酸、氯化鉀均為分析純；高純氮?dú)?；去離子水。

儀器：三口燒瓶；電子天平；Fann-35 黏度計(jì)；HHS 電熱恒溫水浴鍋；攪拌器；紅外光譜儀；DV-ⅢULTRA 型流變儀；摩阻測(cè)試儀；WARING 混調(diào)器；K100 型自動(dòng)界面張力儀；頁(yè)巖膨脹儀；GGS71 型高溫高壓失水儀；離心機(jī)；秒表等。

2、降阻劑合成

在 1000 mL 的三口瓶中加入一定量的Span-80、Tween-80、0P-10 復(fù)合乳化劑和異十六烷，攪拌使其完全溶解混合待用；在 500 mL 的燒杯中依次加入單體 AA、AM、AMPS、BG 和去離子水，溶解混合均勻后，加入 NaOH 水溶液調(diào)整至 pH 值至 7.5，然后把水相加入到三口燒瓶油相中；將三口燒瓶放入30 ℃的水浴箱中，啟動(dòng)攪拌，使水相與油相混合均勻成為穩(wěn)定的反相乳液；通入高純氮?dú)獬シ磻?yīng)體系中的氧，滴加引發(fā)劑 AIBEM 開(kāi)始引發(fā)聚合，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng) 4 h，得到淡化色黏稠液體降阻劑。

主要參考文獻(xiàn)

[1] 趙馬克,ZHAO Ma-ke- 《信息技術(shù)》2007年5期

[2] 程俊,裴金貴,徐仿海,吳向陽(yáng),CHENG Jun,PEI Jin-gui,XV Fang-hai,WU Xiang-yang- 《當(dāng)代化工》2016年3期