Quanto o layout dos condutores de aterramento afeta a resistência geral à terra?

Definição básica e função da resistência ao aterramento
A resistência ao aterramento é um parâmetro importante para medir se a conexão entre o equipamento elétrico e a terra é confiável. Quanto menor seu valor, melhor o efeito de aterramento. O sistema de aterramento introduz correntes como raios e falhas elétricas na Terra através do condutor de aterramento, desempenhando assim um papel protetor. Seja em sistemas de energia, instalações de construção ou equipamento de controle industrial, a resistência ao aterramento está diretamente relacionada à segurança do pessoal e à estabilidade da operação do equipamento.

O papel dos condutores de aterramento não é apenas realizar eletricidade
O condutor de aterramento é uma ponte que conecta o corpo de aterramento e o equipamento ou sistema. Sua função principal é fornecer um canal de corrente estável e de baixa impedância. No entanto, em aplicações práticas, fatores como comprimento, densidade de distribuição e método de posicionamento do condutor de aterramento terão um impacto substancial no valor de resistência de todo o sistema de aterramento. Em outras palavras, o condutor não é apenas um material, mas também uma parte importante da estrutura topológica da rede de aterramento.

A relação entre layout e resistência ao aterramento
Diferentes métodos de layout de condutores de aterramento, como estruturas radiais, grade, anel ou distribuídas, trarão características de resistência completamente diferentes. O layout razoável pode reduzir significativamente a resistência de aterramento do sistema e melhorar o desempenho do sistema de aterramento no balanceamento de condução e tensão atual.
Tomando o layout da grade como exemplo, esse método de fiação pode efetivamente expandir a área de dispersão e dispersar a densidade de corrente sob a premissa de grande cobertura e distribuição densa do condutor, reduzindo assim o efeito de concentração da corrente no solo e reduzindo a resistência geral ao aterramento. Por outro lado, o aterramento de ponto único ou a fiação radial pode causar alta resistência em alguns cenários devido à concentração de caminhos atuais e áreas de dispersão limitadas.

O ajuste do espaçamento e profundidade do condutor tem um impacto significativo
O espaçamento e a profundidade do sepultamento dos condutores de aterramento também são fatores importantes que afetam a resistência ao aterramento. Quanto menor o espaçamento e maior a cobertura, maior a área do corpo de aterramento equivalente, o que aumenta a possibilidade de dispersão de corrente no solo. Por outro lado, a profundidade do enterro também afetará a eficiência da utilização da resistividade do solo. Geralmente, é mais propício a reduzir a resistência para colocar condutores de aterramento em camadas úmidas do solo.
Por exemplo, em solos secos ou arenosos, mesmo que um condutor de aterramento mais longo seja usado, se for colocado superficialmente, o efeito geral pode não ser o ideal. Em solos úmidos profundos, mesmo que o comprimento do condutor seja limitado, desde que o layout seja razoável, uma menor resistência ao aterramento ainda poderá ser alcançada.

Vantagens do layout de vários pontos do sistema de aterramento
Em grandes instalações, os métodos de aterramento de vários pontos são cada vez mais valorizados. Esse layout conecta vários corpos de aterramento através de vários condutores para formar uma rede distribuída, o que pode reduzir a concentração dos caminhos de corrente e facilitar a fluência da corrente para a terra. O aterramento de vários pontos também ajuda a distribuir uniformemente o potencial em caso de eventos de alta tensão, como raios e falhas elétricas, impedindo os danos causados ​​pelo equipamento causados ​​pelo potencial excessivo nas áreas locais.
Em algumas indústrias importantes, como estações base de telecomunicações, data centers ou salas de controle de automação industrial, o aterramento de vários pontos se tornou uma solução de design convencional. Os condutores de aterramento em seu layout são conectados à principal linha de tronco de aterramento, colocando condutores do anel ao redor do equipamento, o que reduz efetivamente a resistência ao aterramento do sistema e aumenta a capacidade anti-interferência.

Sugestões de otimização de layout em projetos reais
No projeto e construção do sistema de aterramento, recomenda -se projetar flexibilidade do layout do condutor de acordo com a escala do projeto, condições geológicas e requisitos funcionais, combinados com as condições reais. As seguintes estratégias de otimização podem ser adotadas:
* Aumentar o comprimento total do condutor de aterramento horizontal para melhorar a capacidade de dispersão;
* Use um anel ou estrutura de grade em vez de um layout radial de linha única;
* Controle razoavelmente o espaçamento entre os condutores para evitar ser muito denso ou muito escasso;
* Enterrado em baixa resistividade, estratos úmidos;
* Combinado com corpos de aterramento vertical para formar uma rede de aterramento composto.
Embora essas idéias de design sejam simples, elas geralmente são negligenciadas em projetos reais, resultando na resistência de fundamentação que não atinge o alvo esperado.