Quelle est la fonction principale de la tige de mise à la terre et comment atteindre l'égalisation du potentiel de sol?

Le rôle de base des tiges de terre dans les systèmes électriques
Le tige de terre est une partie indispensable et importante du système de mise à la terre électrique. Il est principalement utilisé pour guider en toute sécurité le courant de l'équipement électrique ou des systèmes d'alimentation vers la Terre. Sa fonction principale est de fournir un chemin de faible résistance afin que le courant puisse être rapidement déchargé au sol en cas de court-circuit, de frappe de foudre, de mutation de tension ou de défaillance du système, évitant ainsi les dommages au personnel, à l'équipement ou aux bâtiments.
La tige du sol est enterrée profondément sous terre et forme un bon contact avec le sol, établissant ainsi un point de référence près du potentiel de la Terre. Qu'il soit utilisé pour travailler à la mise à la terre, la mise à la terre protectrice du système d'alimentation ou la mise à la terre de la protection contre la foudre pour la protection contre la foudre, la tige de sol peut jouer un rôle de soutien de base dans l'ensemble du système. Il forme un chemin conducteur continu avec le sol à travers des matériaux métalliques pour atteindre l'évacuation et l'équilibre de l'énergie électrique anormale.

Le concept et la signification de l'égalisation du potentiel terrestre
L'égalisation du potentiel de sol fait référence à l'utilisation de connexions de mise à la terre raisonnables dans un système électrique pour faire de tous les boîtiers, structures, conducteurs et équipements électriques connexes qui ont approximativement le même potentiel pour éviter les chocs d'arc ou électrique causés par des différences de tension. Ceci est d'une grande importance pour assurer la sécurité personnelle, prévenir les dommages aux équipements et les interférences du signal.
Dans les systèmes de puissance, de communication ou d'automatisation industrielle à grande échelle, il existe souvent des structures de mise à la terre ou de mise à la terre distribuées entre les appareils. S'il n'y a pas de bon équilibre de potentiel de sol, lorsque le courant change ou que les coups de foudre interfèrent, il peut y avoir une différence de potentiel de dizaines de volts ou même plus entre les dispositifs, ce qui affectera directement la transmission du signal ou la stabilité des composants électroniques, et dans des cas graves peut provoquer des accidents de système ou des incendies.

Le rôle des tiges de terre dans la réalisation de l'équilibre du potentiel sol
Le rôle central des tiges de sol dans l'équilibre du potentiel de terre est de construire un chemin de mise à la terre fiable à faible impédance, contribuant ainsi à maintenir des valeurs potentielles cohérentes ou approximativement cohérentes entre chaque dispositif et le conducteur de mise à la terre. En normalisant la disposition et la connexion des tiges de terre, plusieurs nœuds dans le système peuvent être connectés efficacement pour former une grille de sol avec un potentiel uniforme.
Habituellement, plusieurs tiges de sol sont interconnectées par des bandes de cuivre, des fers à plat ou des fils de mise à la terre et connectés à des pièces électriques telles que le boîtier métallique de l'équipement et la couche de blindage de câble pour former un système de mise à la terre complet. Plus la résistance de contact entre la tige de terre et le sol est faible, plus la capacité d'équilibre du potentiel de sol de l'ensemble du système. Dans le même temps, une disposition de mise à la terre raisonnable peut également supprimer la propagation des courants errants à haute fréquence ou des ondes d'interférence et améliorer la stabilité du système.

L'influence du matériau et des performances de la tige de sol sur l'égalisation du potentiel terrestre
Les tiges de sol de différents matériaux ont une conductivité différente, une résistance à la corrosion et une efficacité de mise à la terre, qui auront également un certain impact sur l'effet d'égalisation du potentiel de sol. Les matériaux de tige de sol commun comprennent du cuivre pur, de l'acier vêtu de cuivre, de l'acier galvanisé à chaud, de l'acier inoxydable, etc. Parmi eux, les tiges de sol en acier vêtu de cuivre sont largement utilisées en raison de leur bonne conductivité et de leur résistance à la corrosion.
La stabilité du matériau détermine si la tige de sol peut maintenir un état de faible résistance pendant longtemps. Une fois que la tige de sol a corride ou la résistance augmente, la capacité d'égalisation du potentiel de sol diminuera et les différences potentielles et les risques d'interférence potentiels se produiront facilement. Par conséquent, lors de la sélection, non seulement la conductivité doit être prise en compte, mais aussi les facteurs tels que le pH, l'humidité et la résistivité du sol sur place doivent être évalués pour sélectionner la méthode de combinaison de matériaux et de revêtement appropriée.

L'influence de l'installation et de la disposition des tiges de sol sur l'effet d'égalisation
La méthode d'installation et la structure de disposition sont les facteurs clés affectant l'effet d'égalisation de la tige de sol. La pratique standard nécessite généralement que la tige de sol soit entraînée verticalement dans le sol avec une longueur d'au moins 1,5 mètre, et qu'il faut augmenter le nombre ou utiliser les matériaux conductrices auxiliaires (tels que les amplificateurs de mise à la terre) doivent être déterminés en fonction des conditions du sol.
Dans le système électrique, plusieurs tiges de mise à la terre doivent être disposées à des intervalles égaux et interconnectées dans un anneau à travers des conducteurs à faible résistance pour former un réseau de sol fermé. Surtout dans les équipements de communication, les salles informatiques, les sous-stations et autres occasions, plusieurs points de mise à la terre doivent être établis et une boucle égale à tension doit être formée à travers le bar de mise à la terre pour éviter que la différence de tension ne soit concentrée sur un certain nœud. De plus, le mélange de tiges de mise à la terre et de mise à la terre à haute tension doit être évité pour réduire le couplage d'interférence.

Tableau de configuration commune dans l'application pratique de l'égalisation du potentiel terrestre
Le tableau suivant résume les méthodes de configuration de la tige de mise à la terre commune et leurs caractéristiques d'égalisation du potentiel de sol dans différents scénarios:

Configurations de tige de sol communes et effets d'égalisation du potentiel de sol

La valeur complète des tiges de mise à la terre dans la sécurité du système
En plus d'atteindre l'égalisation du potentiel de sol, les tiges de mise à la terre jouent également de multiples rôles de protection dans tout le système électrique. La première consiste à réduire la tension du boîtier de l'équipement pour éviter les fuites et les blessures; La seconde consiste à fournir un canal de drainage en cas de coups de foudre ou de surtension induite pour éviter l'accumulation d'énergie électrique; Le troisième est de fournir un point de référence de mise à la terre à faible bruit et stable pour divers équipements électroniques sensibles afin d'améliorer la stabilité du signal.
La coordination raisonnable des tiges de mise à la terre et des systèmes de mise à la terre est la base du fonctionnement sûr à long terme du système. Ignorer l'égalisation du potentiel de sol affectera non seulement les performances de l'équipement, mais peut également provoquer des accidents électriques. Par conséquent, la qualité de l'installation, la sélection des matériaux et la disposition de connexion des bâtonnets de sol doivent être des considérations importantes lors de la conception ou du maintien d'un système électrique.