接地導体のレイアウトは、地球全体の抵抗にどの程度影響しますか？

接地抵抗の基本的な定義と機能
接地抵抗は、電気機器と地球の接続が信頼できるかどうかを測定するための重要なパラメーターです。その値が低いほど、接地効果が良くなります。接地システムは、稲妻や電気断層などの電流を接地導体を介して地球に導入し、それによって保護的な役割を果たします。電力システム、建築施設、または産業制御機器のいずれであっても、接地抵抗は人事の安全性と機器操作の安定性に直接関係しています。

接地導体の役割は、電気を行うことだけではありません
接地導体 接地機と機器またはシステムを接続する橋です。その主な機能は、安定した低インピーダンス電流チャネルを提供することです。ただし、実際の用途では、接地導体の長さ、分布密度、敷設方法などの要因は、接地システム全体の抵抗値に大きな影響を与えます。言い換えれば、導体は材料であるだけでなく、接地ネットワークのトポロジ構造の重要な部分でもあります。

レイアウトと接地抵抗の関係
ラジアル、グリッド、リング、または分散構造などの異なる接地導体レイアウト方法により、まったく異なる抵抗特性がもたらされます。合理的なレイアウトは、システムの接地抵抗を大幅に低下させ、電流伝導と電圧バランスにおける接地システムの性能を向上させることができます。
グリッドレイアウトを例にとると、この配線方法は分散領域を効果的に拡張し、大規模なカバレッジと密な導体分布の前提の下で電流密度を分散させ、それにより土壌の電流の濃度効果を減らし、全体的な接地抵抗を減らすことができます。対照的に、単一点の接地または放射状配線は、現在の経路と限られた分散領域の濃度により、いくつかのシナリオで高い抵抗を引き起こす可能性があります。

導体の間隔と深さの調整に大きな影響があります
接地抵抗に影響を与える重要な要因も、敷設間隔と埋葬導体の埋葬の深さです。間隔が小さくなり、カバレッジが大きいほど、同等の接地体の面積が大きくなり、土壌中の電流分散の可能性が高まります。一方、埋葬の深さは、土壌抵抗率の利用効率にも影響します。通常、湿った土壌層で接地導体を敷設する抵抗を減らすことをより助長します。
たとえば、乾燥または砂質の土壌では、たとえより長い接地導体が使用されていても、浅く敷設されている場合、全体的な効果は理想的ではないかもしれません。深い湿った土壌では、導体の長さが制限されていても、レイアウトが合理的である限り、より低い接地抵抗を達成できます。

接地システムのマルチポイントレイアウトの利点
大規模な施設では、マルチポイントの接地方法がますます評価されています。このレイアウトは、複数の導体を介して複数の接地体を接続して分散ネットワークを形成し、電流パスの濃度を減らし、電流が地球に流れやすくなります。マルチポイントの接地は、雷ストライクや電気断層などの高電圧イベントが発生した場合に可能性を均等に分配するのにも役立ち、ローカルエリアの過度の可能性によって引き起こされる機器の損傷を防ぎます。
通信ベースステーション、データセンター、産業自動化制御室などの一部の主要な業界では、マルチポイント接地が従来の設計ソリューションになりました。レイアウト内の接地導体は、機器の周りにリング導体を敷設することにより、メイングラウンドトランクラインに接続されており、システムの接地抵抗を効果的に減らし、干渉防止能力を高めます。

実際のプロジェクトでのレイアウト最適化の提案
接地システムの設計と構築では、実際の条件と組み合わせて、プロジェクトスケール、地質条件、および機能要件に応じて導体のレイアウトを柔軟に設計することをお勧めします。次の最適化戦略を採用できます。
*分散能力を改善するために、水平の接地導体の総長さを増やします。
*シングルラインラジアルレイアウトの代わりに、リングまたはグリッド構造を使用します。
*導体間の間隔を合理的に制御して、密度が高すぎたり、まばらすぎたりしないようにします。
*低耐性、湿った階層で埋葬されています。
*垂直接地体と組み合わせて、複合接地ネットワークを形成します。
これらのデザインのアイデアは単純ですが、実際のプロジェクトで見落とされることが多く、その結果、接地抵抗が予想されるターゲットに到達できません。