稀土防雷降阻剂的研制与应用实例

濮方正 贵阳方正新技术发展有限公司总经理 550001

二十世纪50～60年代由于电器产品的迅速发展和在工业化中的普及运用，给工业注入了巨大的活力，但电器常遭雷电损坏，人们就用木炭加食盐来降低接地电阻值。这种方法虽有效但不持久，且腐蚀性很大，也易失效。为此70年代左右国际上研制了化学降阻剂，这种方法也见效但时效性不长，会老化而降低了降阻效率，有一定腐蚀性和毒性。

80年代中期，国内研制了两三种物理型降阻剂，它性能稳定，时效性长，有一定的缓腐蚀性能，是一种较理想、较先进的降阻剂，在国际上处于领先的水平。稀土防雷降阻剂便是在这一时期诞生的降阻剂。

90年代至今由于电子信息时代的来临，对防雷接地技术提出了更高的要求，不但防直击雷，更重要的是防感应雷等等，因此应运而生了各种避雷器具，但避雷器具功能的实现，仍离不开具有低电阻值的接地极，而只有依靠降阻剂来降低土壤的地电阻才能达到低电阻值的目的。由此可见：没有先进的接地技术，就没有先进的防雷技术。

十几年来，稀土防雷降阻剂在不断的改进中已脱颖而出，独树一帜地由原来普通的石墨降阻剂，进化为稀土型高分子合成的降阻剂。

（一）在高山岩石地区接地工程的应用：移动通信基站、微波站、广播电视发射塔

在西南地区山石兀突，大多数且寸草不生的岩石，在这样缺水少土的高山岩石上做接地，其难度可想而知。如：贵州平坝电视发射台就建立在突兀的山顶上，既无水也少土，经常有牛被雷击毙。我们的设计方案仍然采用建立地网降低接地电阻，经设计计算出它的地网面积后，利用山上的岩缝做沟槽，掏出沟槽内的泥土，放入接地圆钢，填入稀土防雷降阻剂，再将掏出的泥土覆盖上，为避免山雨冲刷，表面再用水泥封好，形成一个接地网，接地电阻值居然达到了0.48Ω，10年后（2000年3月）复测时接地电阻值仍为0.48Ω，稳定不变且未遭受过雷击。

安顺79微波站也是一个高山基站，地网改造前常遭雷击，经用稀土防雷降阻剂和地网接地工艺改造，10年后（2000年3月）复测时接地电阻值仍为2.8Ω，一直没有遭受过雷击。

2001年6月改造的云南雄璧移动通讯基站，也是在光秃的高山上，也曾遭受过雷击，经我们到山上进行测量，铁塔的接地电阻大于100Ω，机房接地电阻为28Ω。然后我们在山上将石头山地开凿成沟槽，宽度0.4米，深度0.6米，并在石头沟内垫上15公分厚的泥土，压实后在泥土上撒一层稀土防雷降阻剂，再将φ14的接地圆钢放在沟槽内，再在接地圆钢上撒上一层稀土防雷降阻剂，最后上面回填泥土并夯实打紧，直至填平沟槽为止。降阻剂的用量按每米10～15公斤使用。整个工程使用降阻剂4.5吨。改造后接地电阻值为2.6Ω。经过一个雷雨季节的考验，现仍安然无恙。

（二）平地土夹石地质接地工程的应用：大型电子地磅和轨道衡防雷接地工程

平地一般不易受雷击，由于大型地磅称和轨道衡的特别环境—较空旷，磅称平台既宽又长，电子传感器的耐受电压仅为几个毫伏。所以当有雷击发生时，该电子磅称极易受感应雷的侵害，电子传感器瞬间便被毁坏，防护办法既要因地制宜安装避雷装置，做好接地网，安装电源避雷器，同时更重要的是考虑电子磅称平台下面的电子传感器的防雷接地引下线的合理安装。几年来经我们安装或改造过的十几台电子地磅称（包括曾被雷击过的），无一雷击事故发生。

（三）在高楼大厦防雷接地工程的应用：移动通讯大楼、证券大厦防雷接地工程

移动通讯大楼和证券大厦内都安装有许多高度精密的电子通讯设备或卫星接收设备防雷接地的重要性和必要性尤为突出，除防避直击雷外更主要的是防避感应雷击。

如：贵州黔东南移动通讯大楼和铜仁市联通移动通讯大楼都是利用原来的民用楼房改装成通讯大楼的。因此除对原楼房的防雷设施进行检测改造外，从下而上主要增设：

              1．接地网：接地电阻小于1Ω，经设计计算后新做接地网与原楼房的接地极并网后接地电阻值必须达到小于1Ω的要求。

2．接地引下线：都直接引入地网上，如防雷引下线、直流工作引下线、交流工作引下线、安全保护引下线都必须直接与地网连接，至于每种引下线的数量可根据设计要求而确定。

3．重要或高层机房增设门、窗、室内金属器件的屏蔽接地，室内环形母线接地。

4．楼顶外层安装避雷网，防止雷击电磁波入侵。

证券公司发生过信息丢失、银行还发生过“丢包”等信息丢失的情况，反复检查计算机的软硬件均查不出原因。其实是接地电阻没有达到设计要求所致。如证券公司的卫星接收机，接地要求为1.5Ω,而实测为4.5Ω，当我们将其接地极改造为地网后接地电阻值为0.5Ω,就再没有发生过信息链丢失的情况；银行“丢包”也亦然，地电阻高，造成传输回路受阻造成的。

（四）在雷击区低矮楼房接地工程的应用：缀玉山庄防雷接地工程

缀玉山庄只有三层楼，但却连续两年遭受雷击，楼顶的卫星接收放大器、楼内的电话、音响等电子设备遭雷击损坏，第二次被雷击后，由我们进行改造。在楼顶安装一根6m高的避雷针，在楼房外土质地上安装了一个接地网接地，接地电阻值为2Ω（原接地电阻值为100Ω）。迄今已4年了，地处雷区的该山庄再没有发生过雷击事故。

（五）在大型变电站防雷接地工程的应用

1990年福建龙岩市龙门110KV变电站用稀土防雷降阻剂的干粉直接在变电站内的的网上施工改造，使该变电站从3.3Ω降到0.42Ω，符合设计要求（＜0.5Ω）（见龙岩供电局王金荣总工的“浅析对运行年久的110KV龙门变电网改造及其测试”一文）。

（六）在超高压输电线路防雷接地工程的应用：国家重点工程“广东核电500KV输电线路”防雷接地工程

在《架空输电线路施工技术大全》一书中附录Ⅲ《稀土防雷降阻剂在超高压输电线路建设中的应用》的论文，讲述的是广东输变电公司在500KV线路施工中，用XJZ-2型稀土防雷降阻剂敷设在铁塔圆钢接地极上，以满足对铁塔接地电阻的要求(＜15Ω)。使用该降阻剂后，可减少接地钢材的耗费量和节省土石方施工费用。

使用效果：对于土壤电阻率为1277～7600Ω•m的9基铁塔，放射状布设接地极圆钢（每基长242～332m）各用降阻剂1.65～2.65t，实测接地电阻值为9.8～11.5Ω。

（七）在沙质土地中防雷接地工程的应用：内蒙古呼和浩特电子通讯设备防雷接地工程

该地区都是沙质土壤，土质导电性能差，流散电阻大，土壤不存水。挖一条2m深20m长的接地沟，然后倒入降阻剂干粉，压实后再将沙土（找不到泥土）盖在降阻剂上面，直至夯实填平沟槽为止。用了近5吨降阻剂，接地电阻值由原来的6Ω降到2Ω。

（八）深井接地施工：

1. 1998年9月，贵州省遵义市海龙220KV变电站整个地网的接地电阻值为1.5Ω，经引外接地后仍＞1Ω，经我公司在地网边缘和引外接地末端共打3个35m的深井后与地网连接后，接地电阻值实测为0.68Ω，达到设计要求＜0.7Ω的要求。

2．1999年元月，湖南省益阳市桃江110KV变电站在地网接地电阻值达不到设计要求的情况下，钻深井8口并灌入稀土防雷降阻剂,并网后接地电阻值达到了＜0.5Ω的要求。

3．早在1991年11月30日，湖南省电力勘测设计院的胡天廷总工写信给我，他们在长沙市河西（天顶）220KV变电所，使用了我们的稀土防雷降阻剂，也是在3口50m的深井中使用。他通过理论计算，接地电阻值应为2.85Ω，但实测值只有2.15Ω，比理论计算值还小0.7Ω。由此证实降阻剂的突出成效，为整个地网达到设计要求提供了可靠的保障。