Bố cục của các dây dẫn tiếp đất ảnh hưởng đến điện trở trái đất tổng thể là bao nhiêu?

Định nghĩa cơ bản và chức năng của sức cản nối đất
Điện trở nối đất là một thông số quan trọng để đo lường liệu mối liên hệ giữa thiết bị điện và trái đất có đáng tin cậy hay không. Giá trị của nó càng thấp, hiệu ứng nối đất càng tốt. Hệ thống nối đất giới thiệu các dòng điện như sét và đứt gãy điện vào trái đất thông qua dây dẫn nối đất, do đó đóng vai trò bảo vệ. Cho dù trong các hệ thống điện, các cơ sở xây dựng hoặc thiết bị kiểm soát công nghiệp, điện trở nối đất có liên quan trực tiếp đến an toàn nhân sự và sự ổn định của hoạt động thiết bị.

Vai trò của dây dẫn nối đất không chỉ là dẫn điện
Các dây dẫn nối đất là một cây cầu kết nối thân đất và thiết bị hoặc hệ thống. Chức năng chính của nó là cung cấp một kênh hiện tại ổn định, thấp. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, các yếu tố như độ dài, mật độ phân phối và phương pháp đặt của dây dẫn tiếp đất sẽ có tác động đáng kể đến giá trị điện trở của toàn bộ hệ thống nối đất. Nói cách khác, dây dẫn không chỉ là một vật liệu, mà còn là một phần quan trọng của cấu trúc tôpô của mạng lưới nối đất.

Mối quan hệ giữa bố cục và sức cản tiếp đất
Các phương pháp bố trí dây dẫn nối đất khác nhau, chẳng hạn như xuyên tâm, lưới, vòng hoặc cấu trúc phân tán, sẽ mang lại các đặc điểm kháng hoàn toàn khác nhau. Bố cục hợp lý có thể làm giảm đáng kể điện trở nối đất của hệ thống và cải thiện hiệu suất của hệ thống nối đất trong sự dẫn điện và cân bằng điện áp hiện tại.
Lấy bố cục lưới làm ví dụ, phương pháp nối dây này có thể mở rộng hiệu quả khu vực phân tán và phân tán mật độ hiện tại dưới tiền đề của độ bao phủ lớn và phân phối dây dẫn dày đặc, do đó làm giảm hiệu ứng nồng độ của dòng điện trong đất và giảm khả năng chống nối đất. Ngược lại, nối đất đơn hoặc dây xuyên tâm có thể gây ra điện trở cao trong một số kịch bản do nồng độ của các đường dẫn hiện tại và khu vực phân tán hạn chế.

Việc điều chỉnh khoảng cách và độ sâu của dây dẫn có tác động đáng kể
Khoảng cách đặt và độ sâu chôn cất của dây dẫn nối đất cũng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sức đề kháng đất. Khoảng cách càng nhỏ và phạm vi bảo hiểm càng lớn, diện tích của cơ thể nối đất tương đương, làm tăng khả năng phân tán hiện tại trong đất. Mặt khác, độ sâu chôn cất cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng của điện trở suất đất. Nó thường có lợi hơn để giảm khả năng chống lại dây dẫn nối đất trong các lớp đất ẩm.
Ví dụ, trong đất khô hoặc cát, ngay cả khi sử dụng dây dẫn tiếp đất dài hơn, nếu nó được đặt nông, hiệu ứng tổng thể có thể không lý tưởng. Trong đất ẩm sâu, ngay cả khi chiều dài dây dẫn bị hạn chế, miễn là bố cục là hợp lý, điện trở nối đất thấp hơn vẫn có thể đạt được.

Ưu điểm của bố cục đa điểm của hệ thống nối đất
Trong các cơ sở lớn, các phương pháp nối đất đa điểm ngày càng có giá trị. Bố cục này kết nối nhiều cơ thể nối đất thông qua nhiều dây dẫn để tạo thành một mạng lưới phân tán, có thể làm giảm nồng độ của các đường dẫn hiện tại và giúp dòng chảy dễ dàng chảy vào trái đất. Grounding đa điểm cũng giúp phân phối đều tiềm năng trong trường hợp các sự kiện điện áp cao như sét đánh và lỗi điện, ngăn ngừa thiệt hại thiết bị do tiềm năng quá mức ở các khu vực địa phương.
Trong một số ngành công nghiệp chính, chẳng hạn như các trạm cơ sở viễn thông, trung tâm dữ liệu hoặc phòng điều khiển tự động hóa công nghiệp, nền tảng đa điểm đã trở thành một giải pháp thiết kế thông thường. Các dây dẫn nối đất trong bố cục của nó được kết nối với đường nối đất chính bằng cách đặt dây dẫn vòng xung quanh thiết bị, giúp giảm hiệu quả điện trở nối đất của hệ thống và tăng cường khả năng chống giao tiếp.

Đề xuất tối ưu hóa bố cục trong các dự án thực tế
Trong thiết kế và xây dựng hệ thống nối đất, nên thiết kế linh hoạt bố cục dây dẫn theo thang đo dự án, điều kiện địa chất và các yêu cầu chức năng, kết hợp với các điều kiện thực tế. Các chiến lược tối ưu hóa sau đây có thể được thông qua:
* Tăng tổng chiều dài của dây dẫn tiếp đất ngang để cải thiện khả năng phân tán;
* Sử dụng cấu trúc vòng hoặc lưới thay vì bố trí xuyên tâm một dòng;
* Kiểm soát hợp lý khoảng cách giữa các dây dẫn để tránh quá dày đặc hoặc quá thưa thớt;
* Chôn trong tầng có độ bền thấp, ẩm ướt;
* Kết hợp với các cơ quan nối đất thẳng đứng để tạo thành một mạng nối đất tổng hợp.
Mặc dù những ý tưởng thiết kế này rất đơn giản, nhưng chúng thường bị bỏ qua trong các dự án thực tế, dẫn đến sức đề kháng tiếp đất không đạt được mục tiêu dự kiến.