Se debe prestar atención a varios problemas en la protección contra rayos de la mina

Para lograr el propósito de reducir la resistencia de conexión a tierra de la rejilla de conexión a tierra, primero es necesario estudiar teóricamente el método para reducir la resistencia de conexión a tierra. Puede verse en la fórmula R=ρε / C que hay dos formas de reducir la resistencia a tierra. Uno es aumentar el tamaño geométrico del cuerpo de conexión a tierra para aumentar la capacitancia C del cuerpo de conexión a tierra; el otro es mejorar las propiedades eléctricas de la geología y reducir la resistencia del suelo. Tasa y permitividad ε. A continuación se analizan algunos métodos para reducir la resistencia de la conexión a tierra.

1. Aumente el área de la rejilla de puesta a tierra

Desde el concepto físico de la resistencia de puesta a tierra, la resistividad de tierra ρ y el coeficiente dieléctrico ε no son fáciles de cambiar, y la resistencia de puesta a tierra R es inversamente proporcional a la capacitancia de la red de puesta a tierra C: teóricamente, la capacitancia de la red de puesta a tierra C está determinada principalmente por su área tamaño, y el área es proporcional, por lo que el área de la malla de conexión a tierra es inversamente proporcional a la resistencia de conexión a tierra. Es factible reducir la resistencia a tierra de la rejilla de conexión a tierra y aumentar el área de la rejilla de conexión a tierra. Una rejilla de puesta a tierra compuesta por múltiples cuerpos de puesta a tierra horizontales se puede considerar aproximadamente como una placa plana aislada. Cuando el área de la placa plana se duplica, la resistencia a tierra disminuye en un 29,3%.

2. Aumentar el cuerpo de puesta a tierra vertical

De acuerdo con el concepto de capacitancia, agregar un cuerpo de puesta a tierra vertical puede aumentar la capacitancia de la rejilla de puesta a tierra. Cuando la longitud del cuerpo de conexión a tierra vertical aumentado es comparable a la longitud y el ancho de la rejilla de conexión a tierra, la rejilla de conexión a tierra cambiará de un cuerpo de conexión a tierra plano a un cuerpo de conexión a tierra hemisférico, la capacitancia aumentará considerablemente y la resistencia de conexión a tierra será muy reducido. pequeño. Se puede obtener que la resistencia de puesta a tierra se reduzca en un 36% en la relación 4εr / 2πεr entre un disco con una profundidad de cero y un radio de r y una capacitancia hemisférica con un radio de r. Sin embargo, para grandes redes de puesta a tierra, la capacitancia está determinada principalmente por el tamaño de su área. Un cuerpo de conexión a tierra vertical con una longitud limitada (2 3 m) unido a la rejilla de conexión a tierra no es suficiente para cambiar el tamaño geométrico que determina el tamaño del condensador, por lo que el aumento de capacitancia no es grande y la resistencia de tierra no se reduce mucho . Por lo tanto, las redes de conexión a tierra a gran escala no deben agregar cuerpos de conexión a tierra verticales como método principal para reducir la resistencia de la conexión a tierra. Los cuerpos de puesta a tierra verticales solo se utilizan para fortalecer la puesta a tierra concentrada para disipar la corriente del rayo.

3. Mejorar artificialmente la resistividad del suelo

El método de mejorar artificialmente la resistividad del suelo en áreas de alta resistividad tiene cierto efecto sobre la reducción de la resistencia a tierra. Por ejemplo, para un cuerpo de tierra semiesférico con un radio de r, el 50% de su resistencia de tierra se concentra en el semicírculo desde la superficie del cuerpo de tierra hasta 2r desde el centro de la esfera. Si se reduce la resistividad del suelo entre r y 2r, la resistencia de puesta a tierra se reduce en gran medida.

Suponiendo que la resistividad in situ es ρ2, el suelo con la resistividad ρ2 en el rango de r a 2r se reemplaza con un material con baja resistividad ρ1, entonces la resistencia de tierra del cuerpo semiesférico de conexión a tierra es: RX = (ρ1 +ρ2) / 4лr

La resistencia de tierra RX antes del reemplazo es: RX=ρ2 / 2πr

La relación de R a RX es: R / RX = (ρ1+ρ2) / 2ρ2

Cuando ρ1 《ρ2, la fórmula anterior se reescribe como: R=RX / 2=ρ2 / 4πr

Por lo tanto, el porcentaje de reducción de la resistencia de tierra es del 50%. Además, se puede ver en la Ecuación 5.1 que reemplazar el suelo de alta resistividad cerca del hemisferio con un material de baja resistividad es equivalente a aumentar el radio del cuerpo de tierra hemisférico de R a 2R. Debido al aumento en el tamaño geométrico del cuerpo de puesta a tierra, la resistencia de tierra se reduce.

4. Cuerpo de puesta a tierra profundamente enterrado

Cuando la resistividad del suelo disminuye rápidamente con el aumento de la profundidad del suelo, se puede utilizar el método de cuerpo de puesta a tierra profundamente enterrado para reducir la resistencia de puesta a tierra. La ley de que la resistividad del suelo disminuye con la profundidad, a menudo después de alcanzar una cierta profundidad, la resistividad del suelo de repente disminuirá mucho. Por lo tanto, utilizando la naturaleza de la tierra, después de enterrar profundamente el cuerpo de tierra, haga que el cuerpo de tierra penetre en el suelo con una resistividad de tierra baja y logre el propósito de reducir la resistencia de tierra a través de una resistividad de tierra pequeña.

Para lugares donde la resistividad del suelo no disminuye mucho con el aumento de la profundidad del suelo, debido a que la resistividad del suelo no cambia mucho, aumentar la profundidad enterrada de la rejilla de conexión a tierra solo aumenta la capacitancia de la rejilla de conexión a tierra. Utilizando el concepto de condensadores, los condensadores tienen la capacidad de almacenar energía en el campo eléctrico. La energía que almacena no se almacena en las placas, sino en todo el dieléctrico, es decir, en toda la central: la densidad de energía en el dieléctrico no solo está relacionada con el coeficiente dieléctrico y la distribución del campo eléctrico. Por lo tanto, en comparación con el tamaño geométrico de la rejilla de puesta a tierra, la profundidad enterrada limitada es mucho más pequeña y el espacio medio aumentado para almacenar energía es extremadamente limitado; la densidad de energía en el espacio limitado es pequeña, la energía total almacenada no aumenta mucho, es decir, el aumento de la capacitancia no es grande, por lo que tiene poco efecto en la reducción de la resistencia a tierra, y no es adecuado utilizar el método del cuerpo de puesta a tierra profundamente enterrado para reducir la resistencia de puesta a tierra. Los cuerpos de puesta a tierra profundamente enterrados y la colocación de redes de puesta a tierra bajo el agua pueden reducir en gran medida la resistencia de CC, pero tienen poco efecto en la reducción de la resistencia de CA. Por lo tanto, la Norma Militar Nacional no recomienda el uso de este método. Sin embargo, combinado con las condiciones reales de la prueba aeroespacial básica, se trata principalmente de señales de baja frecuencia. Este método es simple y tiene efectos obvios y se puede utilizar.

5. Colocación de una rejilla de puesta a tierra submarina

Colocando una red de puesta a tierra submarina donde hay una fuente de agua adecuada, debido a que la resistividad del agua es mucho menor que la del suelo, se puede lograr un efecto más obvio de reducción de la resistencia a la puesta a tierra. Además, la construcción de colocar la rejilla de conexión a tierra submarina es relativamente simple, la resistencia de la conexión a tierra es relativamente estable y la operación es confiable, pero debe tenerse en cuenta que la distancia entre la rejilla de conexión a tierra submarina y el objeto conectado a tierra generalmente no es más de 1000 metro.

6. Utilice un cuerpo de conexión a tierra natural

Hacer un uso completo del esqueleto de acero, la compra de uniones metálicas y las tuberías metálicas de agua y otros cuerpos de conexión a tierra naturales en la estructura de hormigón es una medida eficaz para reducir la resistencia a la conexión a tierra. Se ha reforzado el efecto de conexión de la correa de puesta a tierra.