Maadoitustangon fysikaaliset ominaisuudet

Laitteiden maadoituksen perusperiaate on turvatoimi, josta voi tulla vaarallinen tila keinotekoisessa ympäristössä. Nykyaikaiset maadoitus- ja kierrosjärjestelmät tulisi suunnitella alhaisen impedanssin vaimentamiseksi viestintä- ja elektroniikkajärjestelmissä ja suojaamaan transienttijännitteitä.

(1) Nykyinen jakautuminen

Koska virran tiheys maaperässä pyrkii jakautumaan tasaisesti, jokaisen virtalinjan voidaan katsoa lähtevän maadoituselektrodista ja kohtisuorassa sen pintaan nähden. Maadoituselektrodin ja maan välinen kosketuspinta on maadoitusjärjestelmän kriittisin osa mahdollisen huonon kontaktin, riittämättömän tiivistymisen, kuivan tai jäätyneen maaperän sekä huonon johtavuuden vuoksi. Mitä kauempana maadoitusnapasta, sitä suurempi on maaperän läpi kulkevan johtumisreitin poikkipinta-ala, joten sitä pienempi on virrantiheys, kunnes se lähestyy nollaa.

(2) Maan kappaleiden välisen virran reitin mukaan

Useimmissa tapauksissa voimalaitoksen maadoituslaite on maadoitusverkko, joka koostuu useista johtimista; Johtimen lukuisat solmut mahdollistavat maavirran valitsemisen ihmis-maa-reitille. Jos häiriöitä ei ole, virta jakautuu tasaisesti kaikkien johtimien kesken. Kuitenkin virran taajuus, viereisen virtaa kuljettavan johtimen läheisyys, maadoituselektrodien ja vierekkäisten metalliesineiden valikoima sekä maavirran johtamisreitin impedanssi vaikuttavat kaikki maavirran reittiin.

(3) Resistanssin vaikutus maan mukaan

Eri maaperät vastustavat sähköportin virtausta, ja sen koko on kääntäen verrannollinen sen omaan resistiivisyyteen. Kun sähkövirta kulkee maan läpi, syntyy potentiaalin nousu normaalin maapotentiaalin yläpuolelle maadoitusvastuksen vuoksi. Korotettu potentiaali lasketaan Ohmin lain avulla.