Koľko ovplyvňuje usporiadanie uzemňovacích vodičov celkový odpor Zeme?

Základná definícia a funkcia uzemňovacieho odporu
Odpor uzemňovania je dôležitým parametrom na meranie toho, či je spojenie medzi elektrickými zariadeniami a zemou spoľahlivé. Čím nižšia je jej hodnota, tým lepší je uzemňovací efekt. Uzemňovací systém zavádza prúdy, ako sú blesk a elektrické chyby do Zeme prostredníctvom uzemňovacieho vodiča, čím hrá ochrannú úlohu. Či už v energetických systémoch, stavebných zariadeniach alebo priemyselných kontrolných zariadeniach, odpor uzemnenia priamo súvisí s bezpečnosťou personálu a stabilitou prevádzky zariadenia.

Úlohou uzemňovacích vodičov nie je len vykonávanie elektriny
Ten uzemňovač je most spájajúci uzemňovacie telo a zariadenie alebo systém. Jeho primárnou funkciou je poskytnúť stabilný kanál s nízkym impedančným prúdom. V praktických aplikáciách však budú mať faktory, ako je dĺžka, hustota distribúcie a metóda kladenia uzemňovacieho vodiča, podstatný vplyv na hodnotu odporu celého uzemňovacieho systému. Inými slovami, dirigent nie je len materiál, ale aj dôležitá časť topologickej štruktúry uzemňovacej siete.

Vzťah medzi usporiadaním a uzemňovacím odporom
Rôzne metódy rozloženia uzemňovacieho vodiča, ako sú radiálne, mriežka, kruh alebo distribuované štruktúry, prinesú úplne odlišné charakteristiky odporu. Primerané usporiadanie môže výrazne znížiť odpor uzemňovania systému a zlepšiť výkonnosť uzemňovacieho systému v prúdovom vedení a vyvážení napätia.
Ako príklad, keď vezmeme rozloženie mriežky, môže táto metóda zapojenia účinne rozšíriť disperznú plochu a rozptýliť súčasnú hustotu pod predpokladom veľkého pokrytia a hustého distribúcie vodičov, čím sa zníži koncentračný účinok prúdu v pôde a znižuje celkový odpor uzemnenia. Naopak, jednotlivé uzemnenie alebo radiálne zapojenie môže v niektorých scenároch spôsobiť vysoký odpor v dôsledku koncentrácie súčasných ciest a obmedzených disperzných oblastí.

Úprava rozstupov a hĺbky vodiča má významný vplyv
Rozstup kladenia a hĺbka pohrebiska uzemňovacích vodičov sú tiež dôležitými faktormi ovplyvňujúcimi uzemňovaciu odolnosť. Čím menšie sú rozstupy a čím väčšie je pokrytie, tým väčšia je plocha ekvivalentného uzemňovacieho tela, čo zvyšuje možnosť súčasnej disperzie v pôde. Na druhej strane, hĺbka pohrebiska ovplyvní aj účinnosť využitia odporu pôdy. Zvyčajne vedie k znižovaniu odporu na kladenie uzemňovacích vodičov vo vlhkých pôdnych vrstvách.
Napríklad v suchých alebo piesočnatých pôdach, aj keď sa používa dlhší uzemňovací vodič, ak je položený plytký, celkový účinok nemusí byť ideálny. V hlbokých vlhkých pôdach, aj keď je dĺžka vodiča obmedzená, pokiaľ je usporiadanie primerané, je možné dosiahnuť nižší odpor uzemnenia.

Výhody viacbodového usporiadania uzemňovacieho systému
Vo veľkých zariadeniach sú viacbodové metódy uzemňovania čoraz viac oceňované. Toto usporiadanie spája viac uzemňovacích telies cez viaceré vodiče, aby vytvorili distribuovanú sieť, ktorá môže znížiť koncentráciu súčasných ciest a uľahčiť prúdenie prúdu do Zeme. Viacbodové uzemnenie tiež pomáha rovnomerne distribuovať potenciál v prípade udalostí s vysokým napätím, ako sú údery blesku a elektrické poruchy, čo zabráni poškodeniu zariadenia spôsobené nadmerným potenciálom v miestnych oblastiach.
V niektorých kľúčových odvetviach, ako sú telekomunikačné základné stanice, dátové centrá alebo riadiace miestnosti priemyselnej automatizácie, sa viacbodové uzemnenie stalo konvenčným riešením dizajnu. Uzemňovacie vodiče v jeho usporiadaní sú spojené s hlavnou uzemňovacou čiarami kmeňom kladením kruhových vodičov okolo zariadenia, čo účinne znižuje odpor uzemňovania systému a zvyšuje anti-interferenčnú schopnosť.

Návrhy optimalizácie rozloženia v skutočných projektoch
Pri návrhu a konštrukcii uzemňovacieho systému sa odporúča flexibilne navrhnúť usporiadanie vodiča podľa stupnice projektu, geologické podmienky a funkčné požiadavky v kombinácii so skutočnými podmienkami. Môžu sa prijať nasledujúce stratégie optimalizácie:
* Zvýšte celkovú dĺžku vodorovného uzemňovacieho vodiča, aby ste zlepšili disperznú kapacitu;
* Namiesto jedného riadku radiálneho rozloženia použite štruktúru krúžku alebo mriežky;
* Primerane ovládajte rozstup medzi vodičmi, aby ste sa vyhli príliš hustému alebo príliš riedkemu;
* Zakopané v nízkej rezistencii, vlhké vrstvy;
* V kombinácii s vertikálnymi uzemňovacími telami, aby sa vytvorila kompozitná uzemňovacia sieť.
Aj keď sú tieto nápady na dizajn jednoduché, často sa prehliadajú v skutočných projektoch, čo vedie k tomu, že odpor uzemňovania nedosiahne očakávaný cieľ.