专利名称：一种化学降阻接地方法
技术领域：
本发明涉及一种降低接地电阻的接地方法。
使用化学降低接地电阻的方法，除能使接地电阻值有效降低外，而且还能长期保持降阻效果。这种方法，是在施工时，把接地极固定于预先挖好的坑或沟内，然后注入化学降阻剂的水溶液，待其凝固后，回填土并夯实即可。所用化学降阻剂，是以单体、交链剂、电解质制成水溶液，使用前加入引发剂，经过数分钟发生化学反应，可形成含水的硬化树脂凝胶。
在《高电压技术》1982年第6期的“长效接地降阻剂的配方及其腐蚀特性的研究”一文中，公开了若干降阻剂的配方及施工方法，其中丙烯酰胺类降阻剂1980年以来得到了广泛的应用。但是，由于该降阻剂是由过硫酸铵和三乙醇胺组成引发体系，其反应活性低，反应温度要求高。当气温在20℃以下，尤其是在0℃以下时，反应时间相当长，降阻剂水溶液凝固时间长达2-3小时以上，甚至发生不能凝固的现象。这种情况不仅影响施工速度，更为重要的是丙烯酰胺等化学品流失严重，对环境和动植物造成污染和毒害。通常采取的办法是增加引发剂用量或使用热水，前者由于过硫酸铵为强氧化剂，对金属电极有较大腐蚀作用，因而用量不能过高;后者显然给施工造成不便。同时，过硫酸铵性质不够稳定，属于危险品，贮存、运输条件苟刻，给生产和使用者造成恐惧和麻烦。
日本特许公报昭58-57874公开了一种电阻降低法，所用化学降阻剂为丙烯酰胺类，只是以过氧化氢与甲醛化次硫酸钠构成引发体系。可是，过氧化氢与过硫酸盐性质大体相同，尽管发明人建议使用浓度较低的过氧化氢水溶液，但仍属危险品。此外，其反应活性仍不高，不能满足低温施工要求。
本发明的目的在于寻求一种不使用强氧化剂的引发体系，并使降阻剂水溶液的凝固速度在低温下亦满足施工要求，即在2-3分钟内凝固。
本发明的要点如下1、一种化学降阻接地方法，先将单体、交链剂、引发剂、电解质配成水溶液，然后将该溶液注入接地极周围形成凝胶，其特征在于该溶液的组分及其重量百分比浓度如下单体丙烯酰胺类化合物3-7%交链剂水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体0.05-2%电解质5-15%引发剂硫酸铜(氧化剂)0.0002-0.1%亚硫酸盐(还原剂)0.0001-0.1%2、丙烯酰胺类化合物用量多时，所形成的凝胶强度高，但导电性下降。水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体用量多时，凝胶变脆。硫酸铜与亚硫酸盐构成引发剂体系，当其加入量多时，凝胶形成速度加快。因此，上述方法中水溶液组分较佳的加入量(重量百分比浓度)如下丙烯酰胺类化合物4-5%水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体0.1-0.5%电解质10-13%硫酸铜0.002-0.02%
亚硫酸盐0.002-0.01%3、本发明使用的化学降阻剂在实际应用时，一般将亚硫酸盐组分单独包装在塑料袋中存放，其它组分配成水溶液包装在塑料桶内。施工时，在现场按所需用量将亚硫酸盐加入溶液中，迅速搅拌均匀，然后立即注入已固定好接地极周围，即可形成包裹于接地极上的凝胶层。
4、上述方法中(1)所用丙烯酰胺类化合物可以选用丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺等;
(2)所用水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体可以选用N、N′-亚甲基双丙烯酰胺;
(3)所用电解质可以选用氯化钠、硫酸钠、硫酸铵等的一种或二种以上;
(4)所用亚硫酸盐为重亚硫酸钠或亚硫酸钠。
5、降阻剂水溶液中还可以加入丙烯酸及其盐类和甲基丙烯酸及其盐类单体中的一种或二种以上，其重量百分比浓度为0.01-1%，用以增加降阻剂凝胶的粘性，克服干裂。在比较干旱的地区施工时，用量多一些。一般场合，可选用0.05%左右。
另外，由于硫酸铜作为引发体系组成物的用量极少，而丙烯酰胺单体的残留杂质中有硫酸铜，当其含量在要求的范围以内时，可不需另外加入。
本发明使用的化学降阻剂，其引发剂用量比过硫酸铵和三乙醇胺体系大为减少，因而可以降低成本。该体系不含强氧化剂，安全、可靠，即使在-15℃时亦可满足施工要求。与现有技术相比，本发明具有更强的温度适应性，方便了接地工程施工。此外，所形成的凝胶具有良好的导电性能(p＝10-1欧姆.米)、透水系数低(10-8厘米/秒)、对接地极(普通碳钢)的腐蚀性小(0.0008克/年·厘米2)，接地极使用寿命可达二十年。
实施例一按以下原料物质及其用量配成水溶液原料名称重量份数重量百分比(%)丙烯酰胺54N.N'-亚甲基双丙烯酰胺0.50.4丙烯酸钠0.050.04α-甲基丙烯酸钠0.030.008氯化钠1512.4硫酸铜0.0030.0025水10082.93各取100克该溶液放入8个烧杯中。将烧杯平均分成四组，放入5℃、0℃、-7℃、-15℃的恒温容器内恒温1小时。然后，进行重亚硫酸钠用量与凝固时间关系的测定。其凝固时间为加入重亚硫酸钠开始，至水溶液出现凝固现象为止的时间。其结果见下表
实施例二按以下原料物质及其用量配成25公斤水溶液，其中重亚硫酸钠暂不加入。
原料名称重量份数重量百分比(%)丙烯酰胺54.25N.N'-亚甲基双丙烯酰胺0.50.4氯化钠1210.2硫酸铜0.0030.0026重亚硫酸钠0.10.085水10085将该溶液放在气温为-4℃的施工现场冷冻10小时。
将4×50毫米角钢制成的接地极2.5米与引线连接，然后放入预挖好的水平接地沟内。接地沟下底宽0.15米，沟深1米。
施工开始时，将重亚硫酸钠加入所配制的水溶液中，迅速搅拌0.5分钟，然后立即浇灌在接地极周围。该水溶液约1分钟凝固。回填土，并夯实。测其电阻值为17欧。
采用相同的接地极及接地方式，在相同的地点施工，但不加入降阻剂，其接地电阻值为57欧。故前述方法(施用降阻剂)降阻效率为3.35倍。
实施例三接以下组分及用量比配成混合水溶液300毫升，平均分成三份。
原料名称重量份数丙烯酰胺5N.N′-亚甲基双丙烯酰胺0.5氯化钠12
水100然后使用过硫酸铵与三乙醇胺、过氧化氢与甲醛次硫酸钠、硫酸铜与重亚硫酸钠三种引发体系进行对比，其结果如下
权利要求
1.一种化学降阻接地方法，先将单体、交链剂、引发剂、电解质配成水溶液，然后将该溶液注入接地极周围形成凝胶，其特征在于该溶液的组分及其重量百分比浓度如下单体丙烯酰胺类化合物3-7%交链剂水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体 0.05-2%电解质5-15%引发剂硫酸铜(氧化剂)0.0002-0.1%亚硫酸盐(还原剂) 0.0001-0.1%
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该溶液较佳的组分及其重量百分比浓度如下丙烯酰胺类化合物 4-5%水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体 0.1-0.5%电解质 10-13%硫酸铜 0.002-0.02%亚硫酸盐 0.002-0.01%
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于可以先把除亚硫酸盐外的其它组分配成水溶液，即将注入接地极周围时，再将亚硫酸盐加入搅匀。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所配制的水溶液中(1)丙烯酰胺类化合物为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺;(2)水溶性可交链的双丙烯酰胺类单体为N.N′-亚甲基双丙烯酰胺;(3)电解质为氯化钠、硫酸钠、硫酸铵的一种或二种以上;(4)亚硫酸盐为重亚硫酸钠或亚硫酸钠。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所配制的水溶液中还可以加入丙烯酸及其盐类、甲基丙烯酸及其盐类的一种或二种以上，其重量百分比浓度为0.01-1%。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述丙烯酸及基盐类为丙烯酸钠。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述甲基丙烯酸及其盐类为α-甲基丙烯酸钠。
全文摘要
本发明涉及一种化学降阻接地方法，目的在于克服现有技术中低温施工不便等问题。所用的丙烯酰胺化学降阻剂采用了硫酸铜和亚硫酸盐为引发剂，因而对金属电极氧化性和腐蚀性低、反应活性高、固化速度快。同时，由于引发剂用量少，简化了包装、运输、贮存和施工操作。本发明具有较强的温度适应性，在低温下亦满足施工要求，是目前降低接地电阻的方法之一。
文档编号H01R43/00GK1074785SQ9310245
公开日1993年7月28日 申请日期1993年3月10日 优先权日1993年3月10日
发明者夏桂荣 申请人:北京化工学院