I . Val av transformatorneutrala jordningsmetoder: Säkerhet och tillämpbarhetsanalys
Valet av jordningsmetod kräver omfattande utvärdering av kontinuitet för strömförsörjning, personalsäkerhetsrisker, isoleringsisoleringsnivåer, överspänningsundertryckningsfunktioner och feldetekteringsbehov . Tre primära system används:
TN-S-system (skyddande jordningssystem)
Kärnfunktioner: Transformatorn Neutral är direkt jordad . Den skyddande jordningsledaren (PE) och neutral ledare (n) dirigeras oberoende från kraftkällan till terminalen . Utrustning Metallkåpor är anslutna till PE -ledaren .}
Safety Mechanism: In the event of a single-phase enclosure fault, a metallic short-circuit loop forms, generating high short-circuit current (Id) that triggers instantaneous circuit breaker tripping to cut off the power supply. The PE conductor remains de-energized during normal operation, ensuring stable potential and superior electromagnetic compatibility.
Typiska tillämpningar: Civilbyggnader (bostäder, kommersiella, kontor), sjukhus, datacenter och andra utrymmen som kräver högt elektriskt chockskydd [Citation: Användardokument] . Det är mainstream -jordningslösningen för moderna strukturer .}
IT -system (isolerat jordningssystem)
Säkerhetsmekanism: Under det första enfase jordfelet är felströmmen begränsad till systemets distribuerade kapacitiva ström till jorden (vanligtvis<10 A). Line-to-line voltages remain balanced, allowing continued equipment operation. An Insulation Monitoring Device (IMD) must provide real-time alarms to prevent secondary faults causing phase-to-phase short circuits.
Nyckelvärde: Säkerställer kraftkontinuiteten i områden med hög risk och minskar explosion/brandrisker från elektriska gnistor .
Typiska tillämpningar: Underjordiska gruvor (förhindrar metanexplosioner), sjukhusoperationsrum/ICU: er (underhåll av livslängdsutrustning) och petrokemiska explosionssäkra zoner [Citation: Användardokument] .}
TN-CS-system (sammansatt jordningssystem)
Kärnfunktioner: Strömförsörjningsinloppet använder TN-C (kombinerad pennledare), som delas upp i oberoende PE- och N-ledare efter att ha gått in i byggnaden . Det efterföljande systemet motsvarar TN-S .}
Systemegenskaper jämförelse:
TN-S: Säkerställer personalsäkerhet genom snabb felavstånd men riskerar kraftavbrott .
IT: maximerar leveranskontinuiteten med minimal felström men kräver sträng isoleringsövervakning .
TN-CS: balanserar kostnadseffektivitet och nedströms säkerhet; Penledares brottrisker kräver mildring .
II . Lightning Protection Grounding Design: Nyckelparametrar och förstärkningsåtgärder
Blixt överspänning utgör ett stort hot mot kraftutrustning . Kärnmålen för Lightning Protection Grounding Systems är lågimpedans Lightning Current Dissipation och potentiell utjämning .
Kärnmotståndsstandarder
Impuls jordningsmotstånd för oberoende blixtstänger (luftterminaler), lufttrådar och takmonterade luftavslutningsnätverk ska vara mindre än eller lika med 10 Ω (per GB 50057 kod för design av blixtskydd av byggnader), vilket förhindrar att "backflashover" faror .}
Förbättrat krav (mindre än eller lika med 4 Ω): Tillämpligt på:
High/strong lightning activity areas (annual thunderstorm days >90);
Kritiska anläggningar (datacenter, kommunikationsnav, kontrollrum);
High soil resistivity zones (ρ >500 Ω·m);
Kraftsystemneutrala jordningspunkter (specifika koder kan kräva mindre än eller lika med 4 Ω) .
Klausul 6 i GB 50057 angående ringjordnätverk, betonar deras nödvändighet i högriskzoner .
Förstärkningsåtgärder för områden med hög risk
Ring Grounding Network: A closed-loop horizontal grounding conductor (galvanized flat steel ≥40mm×4mm or copper strand ≥95mm²) buried >0 . 5M djup runt kritiska anläggningar. Funktioner inkluderar:
Reducera jordningsmotståndet (utvidga spridningsområdet);
Utjämna jordpotentialen (minimera steg/beröringspänningar);
Integrera byggnadsstiftelsens jordning i ett sammansatt nätverk .
Omfattande resistensreduktionstekniker:
Djupbrunnens jordning: borrning till underjordiska akviferer (20–100 m djup) för att installera vertikala elektroder;
Resistivitetsminskande föreningar: återfyllning av bentonit eller kemiska medel runt elektroder för att förbättra jordledningsförmågan;
Utökad jordning: Utöka nätverket till områden med låg resistivitet (E . G ., dammar, fuktig jord);
Mindre än eller lika med 4 Ω + ringjordnätverk i högriskzoner . rigorös vidhäftning till GB 50057, GB/T 50065 och andra standarder-kombinerade med markundersökningar och simuleringsbyggande tillförlitliga elektriska säkerhetsbarriärer .}