Kako bi se postigla svrha smanjenja otpora uzemljenja rešetke za uzemljenje, prvo je potrebno teoretski proučiti način smanjenja otpora uzemljenja. Iz formule R=ρε/C može se vidjeti da postoje dva načina za smanjenje otpora uzemljenja. Jedan je povećanje geometrijske veličine tijela uzemljenja kako bi se povećao kapacitet C tijela uzemljenja; drugi je poboljšati električna svojstva geologije i smanjiti otpor tla. Stopa i permitivnost ε. U nastavku se raspravlja o nekim metodama za smanjenje otpora uzemljenja.
1. Povećajte površinu rešetke za uzemljenje
Iz fizičkog koncepta otpora uzemljenja, otpor zemlje i koeficijent dielektrika ε nije lako promijeniti, a otpor uzemljenja R je obrnuto proporcionalan kapacitetu mreže uzemljenja C: teoretski, kapacitet mreže uzemljenja C uglavnom je određen njegovom površinom veličina, i Područje je proporcionalno, pa je površina uzemljene mreže obrnuto proporcionalna otporu uzemljenja. Moguće je smanjiti otpor uzemljenja rešetke za uzemljenje i povećati površinu rešetke za uzemljenje. Rešetka za uzemljenje sastavljena od više vodoravnih uzemljivača može se približno smatrati izoliranom ravnom pločom. Kad se površina ravne ploče udvostruči, otpor uzemljenja smanjuje se za 29,3%.
2. Povećajte okomito tijelo uzemljenja
Prema konceptu kapacitivnosti, dodavanje okomitog tijela uzemljenja može povećati kapacitet mreže uzemljenja. Kada je duljina povećanog okomitog tijela uzemljenja usporediva s duljinom i širinom rešetke za uzemljenje, rešetka za uzemljenje će se iz ravnog tijela uzemljenja promijeniti u polukuglasto tijelo za uzemljenje, kapacitet će se uvelike povećati, a otpor uzemljenja bit će uvelike smanjen. mali. Može se dobiti da je otpor uzemljenja smanjen za 36% omjerom 4εr/2πεr između diska dubine nule i polumjera r i polukuglastog kapaciteta s polumjerom od r. Međutim, za velike rešetke za uzemljenje kapacitet je uglavnom određen veličinom područja. Okomito tijelo uzemljenja ograničene duljine (2 ～ 3 m) pričvršćeno na rešetku za uzemljenje nije dovoljno za promjenu geometrijske veličine koja određuje veličinu kondenzatora, pa povećanje kapaciteta nije veliko, a otpor uzemljenja nije mnogo smanjen . Stoga velike rešetke za uzemljenje ne smiju dodavati okomita tijela uzemljenja kao glavnu metodu za smanjenje otpora uzemljenja. Vertikalna tijela za uzemljenje koriste se samo za jačanje koncentriranog uzemljenja radi rasipanja struje groma.
3. Umjetno poboljšati otpornost tla
Metoda umjetnog poboljšanja otpornosti tla u područjima s visokim otporom ima određeni učinak na smanjenje otpora uzemljenja. Na primjer, za polukružno tijelo tla s radijusom r, 50% otpora tla koncentrirano je u polukrugu od površine tijela do 2r od središta kugle. Ako se smanji otpornost tla između r i 2r, otpor uzemljenja se uvelike smanjuje.
Pretpostavimo da je in-situ otpornost ρ2, tlo s otporom ρ2 u rasponu od r do 2r zamijenjeno je materijalom s niskim otporom ρ1, tada je otpor uzemljenja polukružnog uzemljivača: RX = (ρ1 +ρ2)/4lr
Otpor uzemljenja RX prije zamjene je: RX=ρ2/2πr
Odnos R prema RX je: R/RX = (ρ1+ρ2)/2ρ2
Kada je ρ1 《ρ2, gornja formula se prepisuje kao: R=RX/2=ρ2/4πr
Stoga je postotak smanjenja otpora tla 50%. Osim toga, iz jednadžbe 5.1 može se vidjeti da je zamjena tla s visokim otporom u blizini hemisfere materijalom s niskim otporom ekvivalentna povećanju radijusa poluloptastog uzemljivača s R na 2R. Zbog povećanja geometrijske veličine tijela uzemljenja, otpor tla je smanjen.
4. Duboko zakopano uzemljujuće tijelo
Tamo gdje se otpornost tla brzo smanjuje s povećanjem dubine tla, može se upotrijebiti metoda duboko ukopanog tijela uzemljenja za smanjenje otpora uzemljenja. Zakon da otpornost tla opada s dubinom, često nakon dostizanja određene dubine, otpor zemlje će se naglo jako smanjiti. Stoga, koristeći prirodu zemlje, nakon što duboko zakopate tijelo za uzemljenje, učinite da tijelo za uzemljenje prodre u tlo s malim otporom na tlo i postigne svrhu smanjenja otpora uzemljenja kroz mali otpor uzemljenja.
Za mjesta gdje se otpornost tla ne smanjuje mnogo s povećanjem dubine tla, jer se otpornost tla ne mijenja mnogo, povećanje ukopane dubine rešetke za uzemljenje samo povećava kapacitet rešetke za uzemljenje. Koristeći koncept kondenzatora, kondenzatori imaju sposobnost skladištenja energije u električnom polju. Energija koju pohranjuje ne skladišti se na pločama, već u cijelom dielektriku, odnosno u cijeloj elektrani: gustoća energije u dielektriku nije samo Ona je povezana s koeficijentom dielektrika i raspodjelom električnog polja. Stoga je, u usporedbi s geometrijskom veličinom rešetke za uzemljenje, ograničena zakopana dubina mnogo manja, a povećani medijski prostor za skladištenje energije iznimno je ograničen; gustoća energije u ograničenom prostoru je mala, ukupna pohranjena energija se ne povećava mnogo, odnosno povećanje kapaciteta nije veliko, pa ima mali učinak na smanjenje otpora uzemljenja i nije prikladno koristiti metodu duboko ukopanog tijela uzemljenja kako bi se smanjio otpor uzemljenja. Duboko ukopana uzemljivača i polaganje podvodnih mreža za uzemljenje mogu uvelike smanjiti istosmjerni otpor, ali imaju mali učinak na smanjenje otpora izmjeničnog napona. Stoga Nacionalni vojni standard ne preporučuje korištenje ove metode. Međutim, u kombinaciji sa stvarnim uvjetima baznog svemirskog ispitivanja, to su uglavnom niskofrekventni signali. Ova metoda je jednostavna i ima očite učinke te se može koristiti.
5. Polaganje podvodne rešetke za uzemljenje
Polaganjem podvodne mreže uzemljenja gdje postoji odgovarajući izvor vode, jer je otpor vode mnogo manji od tla, može se postići očigledniji učinak smanjenja otpora uzemljenja. Štoviše, konstrukcija polaganja podvodne rešetke za uzemljenje relativno je jednostavna, otpor uzemljenja relativno stabilan i rad je pouzdan, ali treba napomenuti da udaljenost između podvodne rešetke za uzemljenje i uzemljenog objekta općenito nije veća od 1.000 m.
6. Koristite prirodno uzemljujuće tijelo
U potpunosti iskoristiti čelični kostur, metalne spojeve za kupnju, metalne cijevi za vodu i druga prirodna uzemljivača u betonskoj konstrukciji učinkovita je mjera za smanjenje otpora uzemljenja. Pojačan je učinak spoja trake za uzemljenje.
