Aby osiągnąć cel zmniejszenia rezystancji uziemienia siatki uziemiającej, najpierw należy teoretycznie przestudiować metodę zmniejszania rezystancji uziemienia. Ze wzoru R=ρε/C wynika, że istnieją dwa sposoby zmniejszenia rezystancji uziemienia. Jednym z nich jest zwiększenie rozmiaru geometrycznego korpusu uziemiającego w celu zwiększenia pojemności C korpusu uziemiającego; drugim jest poprawa właściwości elektrycznych geologii i zmniejszenie rezystancji gruntu. Szybkość i przenikalność ε. Poniżej omówiono niektóre metody zmniejszania rezystancji uziemienia.
1. Zwiększ obszar siatki uziemiającej
Z fizycznej koncepcji rezystancji uziemienia rezystywność uziemienia ρ i współczynnik dielektryczny ε nie są łatwe do zmiany, a rezystancja uziemienia R jest odwrotnie proporcjonalna do pojemności sieci uziemiającej C: teoretycznie pojemność sieci uziemiającej C zależy głównie od jej powierzchni rozmiar, oraz Powierzchnia jest proporcjonalna, więc powierzchnia siatki uziemiającej jest odwrotnie proporcjonalna do rezystancji uziemienia. Możliwe jest zmniejszenie rezystancji uziemienia siatki uziemiającej i zwiększenie powierzchni siatki uziemiającej. Kratkę uziemiającą złożoną z wielu poziomych elementów uziemiających można w przybliżeniu uznać za izolowaną płaską płytę. Gdy powierzchnia płaskiej płyty podwoi się, rezystancja uziemienia spada o 29,3%.
2. Zwiększ pionowy korpus uziemiający
Zgodnie z koncepcją pojemności, dodanie pionowego korpusu uziemiającego może zwiększyć pojemność siatki uziemiającej. Gdy długość powiększonego pionowego korpusu uziemiającego jest porównywalna z długością i szerokością siatki uziemiającej, siatka uziemiająca zmieni się z płaskiego korpusu uziemiającego na półkulisty, pojemność zostanie znacznie zwiększona, a rezystancja uziemienia będzie znacznie obniżone. mały. Można uzyskać, że rezystancja uziemienia jest zmniejszona o 36% przez stosunek 4εr/2πεr pomiędzy dyskiem o głębokości zero i promieniu r a pojemnością półkulistą o promieniu r. Jednak w przypadku dużych siatek uziemiających pojemność zależy głównie od wielkości powierzchni. Pionowy korpus uziemiający o ograniczonej długości (2～3m) przymocowany do siatki uziemiającej nie wystarcza do zmiany rozmiaru geometrycznego, który decyduje o wielkości kondensatora, więc wzrost pojemności nie jest duży, a rezystancja uziemienia nie ulega znacznemu zmniejszeniu . W związku z tym, siatki uziemiające na dużą skalę nie powinny dodawać pionowych elementów uziemiających jako głównej metody zmniejszania rezystancji uziemienia. Pionowe elementy uziemiające służą wyłącznie do wzmocnienia skoncentrowanego uziemienia w celu rozproszenia prądu piorunowego.
3. Sztucznie popraw rezystywność gruntu
Metoda sztucznego poprawiania rezystywności gruntu w obszarach o wysokiej rezystywności ma pewien wpływ na zmniejszenie rezystancji uziemienia. Na przykład dla półsferycznego korpusu o promieniu r 50% jego rezystancji uziemienia koncentruje się w półokręgu od powierzchni korpusu do 2r od środka kuli. Jeśli rezystywność gruntu pomiędzy r i 2r jest zmniejszona, rezystancja uziemienia jest znacznie zmniejszona.
Zakładając, że rezystywność in-situ wynosi ρ2, grunt o rezystywności ρ2 w zakresie od r do 2r zostaje zastąpiony materiałem o niskiej rezystywności ρ1 , to rezystancja gruntu korpusu uziemiającego półsferycznego wynosi: RX=(ρ1 +ρ2)/4лr
Rezystancja uziemienia RX przed wymianą wynosi: RX=ρ2/2πr
Stosunek R do RX wynosi: R/RX=(ρ1+ρ2)/2ρ2
Gdy ρ1《ρ2 powyższy wzór zapisujemy jako: R=RX/2=ρ2/4πr
Dlatego procent redukcji rezystancji uziemienia wynosi 50%. Ponadto z równania 5.1 można zauważyć, że zastąpienie gruntu o wysokiej rezystywności w pobliżu półkuli materiałem o niskiej rezystywności jest równoważne zwiększeniu promienia półkulistego korpusu uziemiającego z R do 2R. Ze względu na zwiększenie wymiarów geometrycznych korpusu uziemiającego, zmniejsza się rezystancja uziemienia.
4. Głęboko zakopany korpus uziemiający
Tam, gdzie rezystywność gruntu gwałtownie spada wraz ze wzrostem głębokości gruntu, można zastosować metodę głęboko zakopanego korpusu uziemiającego w celu zmniejszenia rezystancji uziemienia. Prawo, że rezystywność gruntu maleje wraz z głębokością, często po osiągnięciu pewnej głębokości rezystywność gruntu nagle bardzo się zmniejszy. Dlatego, korzystając z natury ziemi, po głębokim zakopaniu korpusu uziemiającego, należy sprawić, by korpus uziemiający wnikał w ziemię z niską rezystancją uziemienia i osiągnąć cel zmniejszenia rezystancji uziemienia poprzez małą rezystancję uziemienia.
W miejscach, gdzie rezystywność gruntu nie zmniejsza się znacznie wraz ze wzrostem głębokości gruntu, ponieważ rezystywność gruntu niewiele się zmienia, zwiększenie zakopanej głębokości siatki uziemiającej tylko zwiększa pojemność siatki uziemiającej. Wykorzystując koncepcję kondensatorów, kondensatory mają zdolność magazynowania energii w polu elektrycznym. Energia, którą magazynuje, nie jest magazynowana na płytach, ale w całym dielektryku, czyli w całej elektrowni: gęstość energii w dielektryku to nie tylko. Jest to związane ze współczynnikiem dielektrycznym i rozkładem pola elektrycznego. Dlatego w porównaniu z geometrycznym rozmiarem siatki uziemiającej, ograniczona głębokość zakopania jest znacznie mniejsza, a zwiększona przestrzeń do przechowywania energii jest bardzo ograniczona; gęstość energii w ograniczonej przestrzeni jest mała , Całkowita zmagazynowana energia nie wzrasta znacznie, to znaczy przyrost pojemności nie jest duży, więc ma niewielki wpływ na zmniejszenie rezystancji uziemienia i nie jest odpowiednia metoda głęboko zakopanego korpusu uziemiającego w celu zmniejszenia rezystancji uziemienia. Głęboko zakopane elementy uziemiające i układanie podwodnych sieci uziemiających mogą znacznie zmniejszyć opór prądu stałego, ale mają niewielki wpływ na zmniejszenie oporu prądu przemiennego. Dlatego Narodowy Standard Wojskowy nie zaleca stosowania tej metody. Jednak w połączeniu z rzeczywistymi warunkami podstawowego testu lotniczego, są to głównie sygnały o niskiej częstotliwości. Ta metoda jest prosta, ma oczywiste efekty i może być stosowana.
5. Układanie podwodnej siatki uziemiającej
Układając podwodną sieć uziemiającą tam, gdzie znajduje się odpowiednie źródło wody, ponieważ rezystywność wody jest znacznie mniejsza niż gruntu, można uzyskać bardziej oczywisty efekt zmniejszenia rezystancji uziemienia. Ponadto konstrukcja ułożenia podwodnej siatki uziemiającej jest stosunkowo prosta, rezystancja uziemienia stosunkowo stabilna, a działanie niezawodne, należy jednak pamiętać, że odległość między podwodną siatką uziemiającą a uziemionym obiektem na ogół nie przekracza 1000 m.
6. Wykorzystaj naturalny korpus uziemiający!
Pełne wykorzystanie stalowego szkieletu, metalowych złączy, metalowych rur wodnych i innych naturalnych elementów uziemiających w konstrukcji betonowej jest skutecznym sposobem zmniejszenia rezystancji uziemienia. Wzmocniono efekt połączenia taśmy uziemiającej.
