¿Cuánto afecta el diseño de los conductores de puesta a tierra la resistencia general a la tierra?

Definición básica y función de la resistencia a la base
La resistencia a la conexión a tierra es un parámetro importante para medir si la conexión entre el equipo eléctrico y la Tierra es confiable. Cuanto menor sea su valor, mejor es el efecto de conexión a tierra. El sistema de conexión a tierra introduce corrientes como rayos y fallas eléctricas en la Tierra a través del conductor de puesta a tierra, desempeñando así un papel protector. Ya sea en sistemas de energía, instalaciones de construcción o equipos de control industrial, la resistencia a la base está directamente relacionada con la seguridad del personal y la estabilidad de la operación del equipo.

El papel de los conductores de puesta a tierra no es solo llevar a cabo electricidad
El conductor de puesta a tierra es un puente que conecta el cuerpo de conexión a tierra y el equipo o sistema. Su función principal es proporcionar un canal de corriente estable de baja impedancia. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, factores como la longitud, la densidad de distribución y el método de colocación del conductor de la tierra tendrán un impacto sustancial en el valor de resistencia de todo el sistema de conexión a tierra. En otras palabras, el conductor no es solo un material, sino también una parte importante de la estructura topológica de la red de conexión a tierra.

La relación entre el diseño y la resistencia a la base
Los diferentes métodos de diseño de conductores de puesta a tierra, como estructuras radiales, de cuadrícula, anillo o distribuidas, traerán características de resistencia completamente diferentes. El diseño razonable puede reducir significativamente la resistencia a la base del sistema y mejorar el rendimiento del sistema de conexión a tierra en la conducción de corriente y el equilibrio de voltaje.
Tomando el diseño de la cuadrícula como ejemplo, este método de cableado puede expandir efectivamente el área de dispersión y dispersar la densidad de corriente bajo la premisa de una gran cobertura y una densa distribución de conductores, reduciendo así el efecto de concentración de la corriente en el suelo y reduciendo la resistencia general a la base. En contraste, la conexión a tierra de un solo punto o el cableado radial puede causar alta resistencia en algunos escenarios debido a la concentración de caminos actuales y áreas de dispersión limitadas.

El ajuste del espacio y la profundidad del conductor tiene un impacto significativo
El espacio de colocación y la profundidad del entierro de los conductores de la puesta a tierra también son factores importantes que afectan la resistencia a la base. Cuanto más pequeño sea el espacio y mayor es la cobertura, mayor será el área del cuerpo de conexión a tierra equivalente, lo que aumenta la posibilidad de dispersión actual en el suelo. Por otro lado, la profundidad del entierro también afectará la eficiencia de utilización de la resistividad del suelo. Por lo general, es más propicio para reducir la resistencia a los conductores de puesta a tierra en capas húmedas del suelo.
Por ejemplo, en suelos secos o arenosos, incluso si se usa un conductor de tierra más largo, si se coloca superficialmente, el efecto general puede no ser ideal. En suelos húmedos profundos, incluso si la longitud del conductor es limitada, siempre que el diseño sea razonable, aún se puede lograr una menor resistencia a tierra.

Ventajas del diseño de múltiples puntos del sistema de conexión a tierra
En grandes instalaciones, los métodos de conexión a tierra de múltiples puntos se valoran cada vez más. Este diseño conecta múltiples cuerpos de conexión a tierra a través de múltiples conductores para formar una red distribuida, lo que puede reducir la concentración de rutas de corriente y facilitar la corriente que fluya hacia la Tierra. La conexión a tierra de múltiples puntos también ayuda a distribuir uniformemente el potencial en caso de eventos de alto voltaje, como rayos y fallas eléctricas, evitando el daño del equipo causado por el potencial excesivo en las áreas locales.
En algunas industrias clave, como las estaciones base de telecomunicaciones, los centros de datos o las salas de control de automatización industrial, la base de múltiples puntos se ha convertido en una solución de diseño convencional. Los conductores de puesta a tierra en su diseño están conectados a la línea del tronco de conexión a tierra principal mediante la colocación de conductores de anillo alrededor del equipo, lo que reduce efectivamente la resistencia a la conexión a tierra del sistema y mejora la capacidad anti-interferencia.

Sugerencias de optimización de diseño en proyectos reales
En el diseño y la construcción del sistema de conexión a tierra, se recomienda diseñar de manera flexible el diseño del conductor de acuerdo con la escala del proyecto, las condiciones geológicas y los requisitos funcionales, combinados con condiciones reales. Se pueden adoptar las siguientes estrategias de optimización:
* Aumentar la longitud total del conductor de puesta a tierra horizontal para mejorar la capacidad de dispersión;
* Use un anillo o estructura de cuadrícula en lugar de un diseño radial de una sola línea;
* Controle razonablemente el espacio entre los conductores para evitar ser demasiado denso o demasiado escaso;
* Enterrado en estratos húmedos de baja resistividad;
* Combinado con cuerpos de conexión a tierra verticales para formar una red de conexión a tierra compuesta.
Aunque estas ideas de diseño son simples, a menudo se pasan por alto en proyectos reales, lo que resulta en que la resistencia a la base no alcance el objetivo esperado.