Was ist die Hauptfunktion des Erdungsstabes und wie kann man die Ausgleich des Bodenpotentials erreichen?

Die grundlegende Rolle von Bodenstäben in elektrischen Systemen
Der Erdungsstange ist ein unverzichtbarer und wichtiger Teil des elektrischen Erdungssystems. Es wird hauptsächlich verwendet, um den Strom von elektrischen Geräten oder Stromversorgungssystemen sicher auf die Erde zu führen. Seine Kernfunktion besteht darin, einen Pfad mit niedrigem Widerstand zu liefern, damit der Strom im Falle eines Kurzschlusss, eines Blitzschlags, einer Spannungsmutation oder eines Systemausfalls schnell am Boden entladen werden kann, wodurch das Personal, die Geräte oder die Gebäude Schäden vermieden werden.
Die Erdungsstange ist tief unterirdisch begraben und bildet einen guten Kontakt mit dem Boden, wodurch ein Bezugspunkt nahe dem Potenzial der Erde festgelegt wird. Unabhängig davon, ob es zum Arbeiten nach der Erdung, zur schützenden Erdung des Stromversorgungssystems oder zum Blitzschutz für den Blitzschutz verwendet wird, kann der Bodenstab eine grundlegende unterstützende Rolle im gesamten System spielen. Es bildet durch Metallmaterialien einen kontinuierlichen leitenden Pfad mit dem Boden, um die Evakuierung und das Gleichgewicht der abnormalen elektrischen Energie zu erreichen.

Das Konzept und die Bedeutung der Ausgleichspotentialentialisierung
Die Ausgleichspotentialausgleich bezieht sich auf die Verwendung angemessener Erdungsverbindungen in einem elektrischen System, damit alle Metallhüllen, Strukturen, Leiter und verwandte elektrische Geräte ungefähr das gleiche Potenzial haben, um ein durch Spannungsunterschiede verursachten Lichtbogen oder elektrischen Stoßdämpfer zu vermeiden. Dies ist von großer Bedeutung, um die persönliche Sicherheit zu gewährleisten, Geräteschäden und Signalstörungen zu verhindern.
In groß angelegten Strom-, Kommunikations- oder Industrieautomationssystemen gibt es häufig mehrpunkte Erdungsstrukturen oder verteilte Erdungsstrukturen zwischen Geräten. Wenn es keine gute Bodenpotentialbilanz gibt, kann es bei der Änderung des Stroms oder der Blitze zwischen den Geräten eine Potentialdifferenz der Zehns von Volt oder sogar höher bestehen, was die Signalübertragung oder die Stabilität elektronischer Komponenten direkt beeinflusst, und in schweren Fällen können Systemabstürze oder Brände verursacht werden.

Die Rolle von Bodenstäben bei der Erreichung des Bodenpotentialbilanzs
Die Kernaufgabe von Bodenstäben im Bodenpotentialbilanz besteht darin, einen zuverlässigen Erdungspfad mit geringer Impedanz aufzubauen und damit die konsistente oder ungefähr konsistente potenzielle Werte zwischen jedem Gerät und dem Erdungsleiter aufrechtzuerhalten. Durch die Standardisierung der Anordnung und Verbindung von Erdungsstäben können mehrere Knoten im System effektiv angeschlossen werden, um ein Erdgitter mit einem gleichmäßigen Potential zu bilden.
Normalerweise werden mehrere Erdungsstangen durch Kupferstreifen, flache Eisen oder Erdungsdrähte miteinander verbunden und an elektrische Teile wie das Metallgehäuse der Geräte und die Kabelschutzschicht angeschlossen, um ein vollständiges Erdungssystem zu bilden. Je niedriger der Kontaktwiderstand zwischen dem Erdungsstab und dem Boden ist, desto stärker ist die Erdespotentialausgleichsfähigkeit des gesamten Systems. Gleichzeitig kann ein angemessenes Erdungslayout auch die Ausbreitung von Hochfrequenzstreuströmen oder Interferenzwellen unterdrücken und die Systemstabilität verbessern.

Der Einfluss von Erdungsstangenmaterial und Leistung auf die Ausgleich des Bodenpotentials
Erdungsstäbe verschiedener Materialien haben unterschiedliche Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Erdungseffizienz, was auch einen bestimmten Einfluss auf den Ausgleichspotentialpotential auswirkt. Gemeinsame Erdungsstangenmaterialien umfassen reiner Kupfer, Kupferstahl, verzinkter Stahl mit heißem Tipp, Edelstahl usw. Unter ihnen werden aufgrund ihrer guten Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit weit verbreitet.
Die Stabilität des Materials bestimmt, ob der Erdungsstab lange Zeit einen niedrigen Widerstandszustand aufrechterhalten kann. Sobald der Erdungsstab korrodiert oder der Widerstand zunimmt, nimmt die Ausgleichsfähigkeit des Bodenpotentials ab und potenzielle Unterschiede und Interferenzrisiken treten leicht auf. Bei der Auswahl der Leitfähigkeit sollte daher nicht nur die Leitfähigkeit berücksichtigt werden, sondern auch die Faktoren wie pH-Wert, Luftfeuchtigkeit und Widerstand des Bodens vor Ort bewertet werden, um die geeignete Materialkombination und die Beschichtungsbehandlungsmethode auszuwählen.

Der Einfluss der Grundstabinstallation und des Layouts auf den Ausgleichseffekt
Die Installationsmethode und die Layoutstruktur sind die Schlüsselfaktoren, die den Ausgleichseffekt des Erdungsstabes beeinflussen. Die Standardpraxis erfordert in der Regel, dass der Erdungsstab mit einer Länge von mindestens 1,5 Metern vertikal in den Boden getrieben wird und ob die Anzahl der leitenden Materialien (z. B. Erdungsverstärker) erhöht oder die Bodenbedingungen verwendet werden soll.
Im elektrischen System sollten mehrere Erdungsstäbe in gleichen Abständen angelegt und in einem Ring durch Leiter mit niedriger Resistenz miteinander verbunden werden, um ein geschlossenes Bodennetzwerk zu bilden. Insbesondere in Kommunikationsgeräten, Computerräumen, Umspannwerken und anderen Gelegenheiten müssen mehrere Erdungspunkte festgelegt werden, und über die Erdungsscheibe muss eine Spannungsausgleichsschleife gebildet werden, um zu verhindern, dass die Spannungsdifferenz an einem bestimmten Knoten konzentriert wird. Darüber hinaus sollte das Mischen von Erdungsstäben und Hochspannungslinien nach Erdung vermieden werden, um die Interferenzkopplung zu verringern.

Häufige Konfigurationstabelle bei der praktischen Anwendung der Ausgleichspotentialausgleich
Die folgende Tabelle fasst die gemeinsamen Methoden der gemeinsamen Erdungsstabkonfiguration und deren Merkmale des Bodenpotentials in verschiedenen Szenarien zusammen:

Gemeinsame Bodenstabkonfigurationen und Bodenpotentialausgleicheffekte

Der umfassende Wert von Erdungsstäben in der Systemsicherheit
Neben der Erreichung der Ausgleichspotentialausgleich spielen Erdungsstäbe auch mehrere Schutzrollen im gesamten elektrischen System. Die erste besteht darin, die Spannung des Gerätegehäuses zu verringern, um Leckagen und Verletzungen zu verhindern. Die zweite besteht darin, einen Entwässerungskanal im Falle von Blitzeinschlägen oder einer induzierten Überspannung bereitzustellen, um die Ansammlung elektrischer Energie zu vermeiden. Die dritte besteht darin, einen stabilen Referenzpunkt für verschiedene empfindliche elektronische Geräte mit niedrigem, stabilem Erdungsreferenz bereitzustellen, um die Signalstabilität zu verbessern.
Die angemessene Koordination von Erdungsstäben und Erdungssystemen ist die Grundlage für den langfristigen sicheren Betrieb des Systems. Durch das Ignorieren des Bodenpotentialausgleichs wirkt sich nicht nur die Leistung der Geräte aus, sondern kann auch elektrische Unfälle verursachen. Daher sollten die Installationsqualität, die Materialauswahl und die Verbindungsanordnung von Erdungsstäben wichtige Überlegungen bei der Gestaltung oder Aufrechterhaltung eines elektrischen Systems sein.