Hur mycket påverkar utformningen av jordningsledare det totala jordmotståndet?

Grundläggande definition och funktion av jordningsmotstånd
Jordmotstånd är en viktig parameter för att mäta om anslutningen mellan elektrisk utrustning och jorden är tillförlitlig. Ju lägre dess värde, desto bättre jordningseffekt. Jordsystemet introducerar strömmar som blixt och elektriska fel i jorden genom jordningsledaren och därmed spelar en skyddande roll. Oavsett om det är i kraftsystem, byggnadsanläggningar eller industriell kontrollutrustning, är jordningsmotstånd direkt relaterat till personalsäkerhet och stabiliteten i utrustningens drift.

Rollen som jordningsledare är inte bara att leda el
De jordningsledare är en bro som förbinder jordningskroppen och utrustningen eller systemet. Dess primära funktion är att tillhandahålla en stabil, lågimpedansströmskanal. I praktiska tillämpningar kommer emellertid faktorer såsom längd, distributionstäthet och läggningsmetod för jordningsledaren att ha en betydande inverkan på motståndsvärdet för hela jordningssystemet. Med andra ord är ledaren inte bara ett material, utan också en viktig del av den topologiska strukturen i jordningsnätverket.

Förhållandet mellan layout och jordningsmotstånd
Olika jordningsledarlayoutmetoder, såsom radial, rutnät, ring eller distribuerade strukturer, kommer att ge helt olika resistensegenskaper. Rimlig layout kan avsevärt minska systemets jordningsmotstånd och förbättra jordningssystemets prestanda vid strömledning och spänningsbalansering.
Genom att ta nätlayouten som ett exempel kan denna ledningsmetod effektivt utöka spridningsområdet och sprida strömtätheten under förutsättningen för stor täckning och tät ledarfördelning och därmed minska koncentrationseffekten av strömmen i jorden och minska den totala jordningsmotståndet. Däremot kan enpunkts jordning eller radiell ledning orsaka hög motstånd i vissa scenarier på grund av koncentrationen av nuvarande vägar och begränsade spridningsområden.

Justering av ledaravstånd och djup har en betydande inverkan
Läggningsavståndet och begravningsdjupet för jordledare är också viktiga faktorer som påverkar jordningsmotståndet. Ju mindre avståndet och desto större täckning, desto större är området för motsvarande jordningskropp, vilket ökar möjligheten till nuvarande spridning i jorden. Å andra sidan kommer begravningsdjupet också att påverka användningseffektiviteten för markmotstånd. Det är vanligtvis mer gynnsamt att minska motståndet mot att lägga jordningsledare i fuktiga jordlager.
Till exempel, i torr eller sandig jord, även om en längre jordningsledare används, om den läggs grunt, kanske den totala effekten inte är idealisk. I djupa fuktiga jordar, även om ledarlängden är begränsad, så länge layouten är rimlig, kan en lägre jordningsmotstånd fortfarande uppnås.

Fördelar med flera punkts utformning av jordningssystemet
I stora anläggningar värderas multi-punkts jordningsmetoder alltmer. Denna layout ansluter flera jordningsorgan genom flera ledare för att bilda ett distribuerat nätverk, vilket kan minska koncentrationen av strömvägar och göra det enklare för strömmen att flyta in i jorden. Multi-punkts jordning hjälper också till att jämnt fördela potentialen i händelse av högspänningshändelser såsom blixtnedslag och elektriska fel, vilket förhindrar skador på utrustning orsakad av överdriven potential i lokala områden.
I vissa viktiga industrier, såsom telekommunikationsbasstationer, datacenter eller industriella automatiseringskontrollrum, har multi-punkts jordning blivit en konventionell designlösning. Jordledarna i sin layout är anslutna till den huvudsakliga jordningslinjen genom att lägga ringledare runt utrustningen, vilket effektivt minskar systemets jordningsmotstånd och förbättrar förmågan mot störningar.

Layoutoptimeringsförslag i faktiska projekt
Vid utformningen och konstruktionen av jordningssystemet rekommenderas det att flexibelt utforma ledarlayouten enligt projektskalan, geologiska förhållanden och funktionella krav, i kombination med faktiska förhållanden. Följande optimeringsstrategier kan antas:
* Öka den totala längden på den horisontella jordningsledaren för att förbättra spridningskapaciteten;
* Använd en ring- eller rutnätstruktur istället för en radiell layout med en linje;
* Kontrollera rimligt avståndet mellan ledare för att undvika att vara för tätt eller för glesa;
* Begravd i låg resistivitet, fuktiga skikt;
* Kombinerat med vertikala jordningsorgan för att bilda ett sammansatt jordningsnätverk.
Även om dessa designidéer är enkla, förbises de ofta i faktiska projekt, vilket resulterar i att jordningsmotståndet inte når det förväntade målet.