Слід звернути увагу на декілька проблем, пов’язаних із захистом від блискавки від шахт

Для досягнення мети зниження опору заземлення сітки заземлення спочатку необхідно теоретично вивчити метод зниження опору заземлення. З формули R=ρε/C видно, що існує два способи зменшення опору заземлення. Один з них - збільшення геометричних розмірів корпусу заземлення для збільшення ємності С заземлювача; інший - поліпшити електричні властивості геології та зменшити опір ґрунту. Норма та диелектрична проникність ε. Нижче розглянуто деякі методи зниження опору заземлення.

1. Збільште площу сітки заземлення

Згідно з фізичною концепцією опору заземлення, опір землі ρ та коефіцієнт діелектрика ε нелегко змінити, а опір заземлення R обернено пропорційний ємності заземлювальної сітки С: теоретично ємність заземлювальної сітки С в основному визначається її площею розмір, і площа пропорційна, тому площа сітки заземлення обернено пропорційна опору заземлення. Доцільно зменшити опір заземлення сітки заземлення та збільшити площу сітки заземлення. Заземлювальну сітку, що складається з декількох горизонтальних заземлювальних тіл, можна приблизно розглядати як ізольовану плоску пластину. Коли площа плоскої пластини подвоюється, опір заземлення зменшується на 29,3%.

2. Збільште вертикальний корпус заземлення

Відповідно до концепції ємності, додавання вертикального корпусу заземлення може збільшити ємність сітки заземлення. Якщо довжина збільшеного вертикального заземлювача порівнянна з довжиною та шириною заземлювальної сітки, сітка заземлення зміниться з плоского заземлювача на напівсферичний корпус заземлення, ємність буде значно збільшена, а опір заземлення буде значно зменшується. маленький. Можна отримати, що опір заземлення зменшується на 36% відношенням 4εr/2πεr між диском з глибиною нуль і радіусом r та напівсферичною ємністю з радіусом r. Однак для великих заземлювальних мереж ємність в основному визначається розміром її площі. Вертикального заземлювального корпусу з обмеженою довжиною (2 ～ 3 м), приєднаного до заземлювальної сітки, недостатньо для зміни геометричного розміру, що визначає розмір конденсатора, тому збільшення ємності не велике, а опір землі не сильно зменшується . Тому масштабні заземлювальні сітки не повинні додавати вертикальні заземлювачі як основний метод зменшення опору заземлення. Вертикальні заземлювачі використовуються лише для посилення концентрованого заземлення для розсіювання струму блискавки.

3. Штучно поліпшити питомий опір ґрунту

Метод штучного поліпшення питомого опору ґрунту в зонах з високим опором має певний вплив на зниження опору заземлення. Наприклад, для напівсферичного наземного тіла з радіусом r 50% опору ґрунту зосереджено у півколі від поверхні наземного тіла до 2r від центру сфери. Якщо питомий опір ґрунту між r та 2r зменшується, опір заземлення значно зменшується.

Якщо припустити, що питомий опір на місці ρ2, ґрунт з питомим опором ρ2 в діапазоні r до 2r замінюється матеріалом з низьким питомим опором ρ1, то опір ґрунту напівсферичного заземлювача становить: RX = (ρ1 +ρ2)/4лр

Опір заземлення RX перед заміною становить: RX=ρ2/2πr

Співвідношення R до RX: R/RX = (ρ1+ρ2)/2ρ2

Коли ρ1 《ρ2, вищенаведена формула переписується як: R=RX/2=ρ2/4πr

Тому відсоток зниження опору ґрунту становить 50%. Крім того, з рівняння 5.1 видно, що заміна ґрунту з високим опором поблизу півкулі на матеріал з низьким опором еквівалентна збільшенню радіуса напівсферичного заземлювача з R до 2R. Через збільшення геометричних розмірів корпусу заземлення опір ґрунту знижується.

4. Глибоко закопаний заземлюючий корпус

Якщо питомий опір ґрунту швидко зменшується із збільшенням глибини ґрунту, для зменшення опору заземлення може бути використаний метод глибоко заглибленого заземлювача. Закон про те, що питомий опір грунту зменшується з глибиною, часто після досягнення певної глибини питомий опір грунту раптово сильно зменшиться. Тому, використовуючи природу землі, глибоко закопавши заземлюючий корпус, змусьте заземлювальний орган проникнути в землю з низьким питомим опором ґрунту та досягніть мети зменшити опір заземлення за допомогою невеликого опору заземлення.

Для місць, де питомий опір ґрунту не сильно зменшується зі збільшенням глибини залягання ґрунту, оскільки питомий опір ґрунту не сильно змінюється, збільшення заглибленої глибини заземлювальної сітки лише збільшує ємність заземлювальної сітки. Використовуючи концепцію конденсаторів, конденсатори мають можливість зберігати енергію в електричному полі. Енергія, яку вона запасає, зберігається не на пластинах, а в усьому діелектрику, тобто у всій електростанції: щільність енергії в діелектрику не тільки вона пов’язана з коефіцієнтом діелектрика та розподілом електричного поля. Тому, порівняно з геометричним розміром сітки заземлення, обмежена глибина заглиблення значно менша, а збільшений простір середовища для зберігання енергії вкрай обмежений; щільність енергії в обмеженому просторі невелика, загальна накопичена енергія не сильно збільшується, тобто збільшення ємності не велике, тому мало впливає на зниження опору заземлення, і не підходить використовувати метод глибоко заглибленого корпусу для зменшення опору заземлення. Глибоко заглиблені заземлювачі та прокладання підводних заземлювальних мереж можуть значно зменшити опір постійного струму, але мало вплинуть на зниження опору змінного струму. Тому Національний військовий стандарт не рекомендує використовувати цей метод. Однак у поєднанні з реальними умовами базового аерокосмічного випробування це переважно низькочастотні сигнали. Цей метод простий і має очевидні ефекти, і його можна використовувати.

5. Прокладання сітки підводного заземлення

Проклавши підводну мережу заземлення там, де є відповідне джерело води, оскільки питомий опір води набагато менший, ніж у землі, можна досягти більш очевидного ефекту зниження опору заземлення. Більш того, конструкція укладання підводного заземлювача є відносно простою, опір заземлення - відносно стабільним, а робота - надійною, але слід зазначити, що відстань між підводною сіткою заземлення та заземленим об’єктом зазвичай не перевищує 1000 м.

6. Використовуйте корпус із природного заземлення

Ефективним заходом для зменшення опору заземлення є повне використання сталевого каркаса, металевих з'єднань, водопровідних металевих труб та інших природних заземлювальних елементів. Ефект з'єднання заземлювального ременя був посилений.