2023ko hasieran, Abujako (Nigeria) kontratista elektriko baten dei bat jaso genuen. Telekomunikazio dorre berri baten gune batean, 2,4 m-ko lau lur-haga kobrezko pieza bakarrekoak sartu zituen laterita lurzoruan. Laurek 25 ohmio baino gehiago neurtu zuten, hau da, bere zehaztapenek eskatzen zuten 5 ohmioko helburuaren gainetik. Ez zuen 3 m baino luzera gehiago maneiatu zezakeen haga-gidaririk, eta luzera luzeko haga-hornitzailerik hurbilena Lagosen zegoen, 700 km-ra. Sekzio-haga kitak eta letoizko akoplagailuak bidali genizkion. Bi aste geroago, bere taldeak haga berdinak 6 m-ko sakonerara sartu zituen mailu birakari estandar bat erabiliz, eta neurtutako erresistentzia 4,2 ohmiokoa zen. Proiektu horrek pieza bakarreko edo sekzio-haga baten arteko erabakiari buruzko gure ikuspegia aldatu zuen: ez da lehentasun kontua, zure lurrak, zure ekipamenduak eta zure gunerako sarbideak zer ahalbidetzen duten da.

Sekzionala vs. Pieza Bakarra: Erabakia Ez Da Lehentasunari Buruz

Pieza bakarreko hagatxoaren argudioa sinplea eta baliozkoa da: junturarik ez izateak esan nahi du puntu ahulik ez izatea. Buztin hezean zuzenean sartutako 2,4 m-ko kobrezko hagatxo bakar batek zure eraikina baino gehiago iraungo du, eta luzera bereko sekzio-multzo bat baino gutxiago kostatzen da. Bolumen aldetik sekzio-kit baino pieza bakarreko hagatxo gehiago saltzen ditugu oraindik ere, eta arrazoi onagatik: erresistentzia baxuko lurzoruetan instalazio sakonetarako, aukera egokia dira.

Baina lurreratzeko produktuak fabrikatzen eman ditugun 17 urteetan, eredu koherente bat ikusi dugu: erresistentzia handiko arazoekin itzultzen zaizkigun proiektuak ia beti pieza bakarreko instalazioak dira lur lehor, harritsu edo hareatsuetan, non kontratistak haga bere luzera osora eraman eta gelditu egin den, sakonago joateko modurik ez zuelako. Alurrerako haga sekzionalamuga hau ezabatzen du. Segmentu bakoitza 1,2 m luze da, eta lotzen daharidun akoplagailuak, eta segmentuak gehitzen jarraitzen duzu erresistentzia-neurgailuak zure helburuaren azpitik kokatzen den arte. Saudi Arabian baditugu bezeroak basamortuko hareazko 9 m-ko sekzio-hagaxkak muntatu dituztenak, eta Kongoko Errepublika Demokratikoko bezeroak laterita tropikalean 12 m-ra iritsi direnak.

TheIEEE 80 estandarraAzpiestazio-lurrerako konexioak ez du diseinu bat bestearen gainetik jartzea agintzen. Emaitza zehazten du: lur-erresistentzia nahikoa baxua izatea, matxura-korronteen gertaeretan segurtasuna bermatzeko. Erresistentzia hori nola lortu gune espezifikoko ingeniaritza-erabakia da, ez filosofikoa.

Galdera nagusia ez da "zein den hobea", baizik eta "zer gertatzen da zure pieza bakarreko haga ez denean nahikoa luzea?". Abujan, erantzuna hau izan zen: bi aste galtzen dituzu Lagosetik haga luzeagoak lortzen. Riadhen, erantzuna hau izan zen: guregandik sekzio-kit batzuk eskatzen dituzu eta egun berean gidatzen jarraitzen duzu. Sekzio-diseinuak malgutasuna ematen dizu, eta gure esperientzian, malgutasuna da erresistentzia-helburuak lortzen dituzten proiektuak eta lortzen ez dituztenak bereizten dituena.

Zergatik birdiseinatu genuen gure akoplagailua hari gurutzatuen epidemia baten ondoren

2021ean, gure laguntza-taldeak akopladoreekin lotutako kexen gorakada bat nabaritu zuen. Urte bakarrean, 47 hari-gurutzaketa kasu erregistratu genituen 14 herrialdetan. Eredua koherentea zen: instalatzailea lokatzezko lubaki batean ari zen lanean, akopladorearen haria angelu txiki batean hasi zuen, eta letoizko hariak altzairuzko haga-harien aurretik deformatu ziren. Letoia diseinu bigunagoa da (akopladorea haga baino lehen sakrifikatzea nahi dugu, haga berrerabili ahal izateko), baina diseinu-aukera honek aurreikusi ez genuen akats modu bat sortu zuen.

Hari-sarrerako geometrian aurkitu genuen erroko kausa. Bai hagatxoan bai akoplagailuaren V formako hari estandarrak sarrera-ertz zorrotza zuen, eta horri esker, erraz hasi zen haria angelu batean, batez ere hariak lurrez kutsatuta zeudenean. Gure konponbidea: hagatxoan eta akoplagailuaren lehen bi hariak txanflatu genituen, sarrera-angelu zabalagoa sortuz, eta horrek juntura autozentratzen du, deslerrokatze txiki batekin hasita ere. Lerrokatze-marka bisual bat ere gehitu genuen (akoplagailuaren gorputzean laserrez grabatutako lerro bat), instalatzaileari hariak behar bezala lerrokatuta dauden erakusten diona.

Emaitzak esanguratsuak izan ziren. 2022an, hari gurutzatuen kexak 19ra jaitsi ziren. 2023an, 11ra. 2024ko lehen seihilekoan, 3ra. Horrek % 70eko murrizketa metatua da gutxi gorabehera, eta ez digu ezer kostatu unitate bakoitzeko: txanflatzea tresneria aldaketa bat da, ez material aldaketa bat. Hau da 17 urteko fabrikazio feedbackak egiteko aukera ematen dizun hobekuntza gehigarri mota.

Akoplagailuaren materiala bera letoizko barra trinkoetatik mekanizatzen da (ez galdaketatik). Hiru arrazoirengatik aukeratu genuen letoia altzairuaren gainetik. Lehenik eta behin, letoia ez da lurzoruan korroditzen altzairu arrunta bezala —Saudi Arabian 15 urteko instalazioetatik induskatu ditugu akoplagailuak, ia berriak ziruditenak—. Bigarrenik, letoiaren eta kobrez estalitako altzairuaren arteko potentzial galbanikoaren aldea minimoa da (50 mV baino gutxiago), eta horrek esan nahi du hariztapen-interfazearen korrosio elektrokimikoa hutsala dela. Hirugarrenik, letoia altzairua baino hariztapen-tolerantzia estuagoekin mekanizatzen da, eta hori garrantzitsua da lokatz-lubaki batean eskuz hariztatzen ari zarenean eta lotura leunki elkartu behar denean.

Gure letoizko akoplamenduaren trakzio-erresistentzia (≥580 N/mm2) haga-segmentuetako altzairuzko nukleoaren etekin-erresistentzia baino handiagoa da. Hau ekoizpen-multzo guztietan egiaztatzen dugu: hiru lagin-multzo suntsitzen ditugu trakzio-proba hidrauliko batean. Haga beti hausten da akoplamenduaren aurpegitik 25 mm ingurura —inoiz ez akoplamenduan bertan—. Hau diseinuagatik da: haga akoplamendua baino lehen haustea nahi dugu, huts egiten duen haga atera eta ordezkatu baitaiteke, akoplamendu huts batek, berriz, segmentu bat lur azpian harrapatuta utz dezakeelako.

Kobrez estalitako altzairua: probatzen ditugun zehaztapenak eta antzematen ditugun akatsak

Fabrikatzaile guztiek zehaztapen berdinak zerrendatzen dituzte: kobrearen lodiera, purutasuna, trakzio-erresistentzia, zuzentasuna. Aldea zehaztapen horiek probatu edo suposatu egiten diren da. Xinchangeko gure fabrikan, ekoizpen-lote guztiak probatzen ditugu, eta gainditzen ez duen materiala baztertzen dugu. Hona hemen zer probatzen dugun, nola probatzen dugun eta zer aurkitu dugun.

Kobre geruzaren lodiera: ≥0,254 mm. Hau daUL 467gutxienez. Lodiera-neurgailu ultrasoniko kalibratu batekin neurtzen dugu haga bakoitzeko hiru puntutan (punta, erdialdea, oinarria). Gure ekoizpen-batez bestekoa 0,28 mm-koa da, 0,254 eta 0,32 mm arteko tartearekin. 2022an, hornitzaile berri batetik sartutako kobrezko katodo-lote oso bat baztertu genuen, lehen lotearen probak 0,22 mm-ko batez besteko lodiera erakutsi zuenean. Hornitzaileak katodoak zehaztapenak betetzen zituela esan zuen; gure ultrasoinu-neurgailuak kontrakoa esan zuen. Hornitzailea aldatu genuen.

Kobrezko purutasuna: ≥ % 99,95. Hori egiaztatzen dugu txinparta-OES (igorpen optikoko espektrometria) analisi batekin sarrerako kobrezko katodo sorta bakoitzean. % 0,05etik gorako ezpurutasunek —batez ere sufreak eta fosforoak— korrosioa bizkortzen dute lurzoru azidoetan. 2023an, sorta batkobrez estalitako altzairuzko haga% 99,91eko purutasunean probatu genuen gure ekoizpen-lerrotik. Arazoa galvanizazio-tangako kobrezko anodo kutsatu batean aurkitu genuen. Multzo osoa (2.000 haga inguru) baztertu genuen, eremuan goiz korrodituko zen materiala bidali beharrean.

Lotura-osotasuna: 180 graduko tolestura-proba. Kobrezko geruzak ez du pitzatu edo delaminatu behar haga 180 gradu tolesten denean 100 mm-ko erradioan. Proba honek gidatzean zehar gertatzen diren inpaktu-indarrak simulatzen ditu. Ekoizpen-lote guztietan egiten dugu. Kobrea zuritzen bada, galvanizazio-korronte-dentsitatea baxuegia zen eta lotura mekanikoa da, ez metalurgikoa. Azken hiru urteetan bi aldiz huts egin dugu proba honetan, bietan galvanizazio-lerroan korroditutako barra elektriko batek eragindako tentsio-jaitsiera baten ondorioz.

Zuzentasuna: ≤1 mm/m. Haga guztiak prentsa hidrauliko batean zuzentzen ditugu galvanizatu ondoren, eta gero granitozko gainazal lau batean arrabolarekin egiaztatzen ditugu. 1 mm/m baino gehiagoko desbideratzea duten hagak baztertzen dira. Zehaztapen honek jende gehienak uste baino garrantzi handiagoa du: 3 mm/m-ko makurdura duen haga batek ez du zuzen gidatuko, eta bertikaletik desbideratzen den haga batek ez du helburuko sakonerara iritsiko pilotu-zulorik gabe. Beste fabrikatzaile batzuetatik inportatutako hagak ikusi ditugu 4 eta 5 mm/m-ko makurdura dutenak, eta horrek erabilezin bihurtzen ditu sakonera handitzeko.

Lurzoruko hagatxoen instalazio sakona: zer ikasi dugun zelaiko akatsetatik

Instalazio prozesua batentzatlurrerako haga sekzionalaEz da konplikatua, baina urrats bakoitzak akats moduak ditu, eta modu gogorrean ikasi ditugu: bezeroen deien, berme erreklamazioen eta gune bisiten bidez.

Pilotu-zuloa: kontratista gehienek saltatzen duten urratsa. Lur trinkotu edo harritsuetan, hasi beti pilotu-zulo batekin, haga-diametroa baino zertxobait txikiagoa den lur-zulagailu bat erabiliz. 2022an, Dammameko (Saudi Arabia) kontratista batek hiru haga-segmentu sartu zituen basamortuko hareatan pilotu-zulorik gabe. Hagaren punta 1,8 m-ko altueran lurperatutako harkaitz batetik desbideratu zen, haga bertikaletik 15 gradu tolestuz. Segmentu tolestua atera behar izan zuen (45 minutuko lana gato batekin) eta berriro hasi pilotu-zulo batekin. Pilotu-zuloak 5 minutu iraun zituen eta ondorengo tolestura-arazo guztiak saihestu zituen.

Akoplamenduaren estutze-momentua: ez gutxiegi estutzeak ez gehiegi estutzeak huts egiten du. 50 eta 80 Nm artean zehazten ditugu 5/8 hazbeteko hagatxoetarako, eta 60 eta 100 Nm artean 3/4 hazbeteko hagatxoetarako. 2023an Dar es Salaam-en (Tanzania) egindako proiektu batean, instalatzaileek eskuz estutu zituzten akoplamenduak giltzarik gabe. Sartzen ari zirela, bi akoplamendu askatu ziren, eta segmentuak lur azpian banandu ziren. Goiko segmentua sartzen jarraitu zuen, baina beheko segmentua 2 m-ko sakoneran geratu zen. Bi segmentuak alde batera utzi eta 30 cm-ra zulo berri bat hasi behar izan zuten. Ordutik, momentu-espezifikazio txartel bat sartzen dugu sekzio-kitaren kaxa guztietan.

Hariak garbitzea: 20 segundo, 20 minutuko frustrazioa saihesteko. Akoplagailua hariztu aurretik, kendu lurra haga-harizetatik eskuila batekin. Lohizko baldintzetan (ohikoa instalazio tropikaletan), harietan pilatutako lurrak urratzaile gisa jokatzen du eta akoplagailua erdibidean trabatzea eragin dezake. Hego-ekialdeko Asian hiru berme-erreklamazio jaso ditugu, non instalatzaileak lurrez betetako akoplagailu bat behartu eta letoizko hariak kendu zituen. Zurda gogorreko eskuila batek (gure instalazio-kitan sartzen duguna orain) 20 segundotan konpontzen du arazo hau.

Erresistentzia probak: sakonera handiagoa hartu aurretik probatu. Segmentu bakoitza instalatu ondoren, neurtu lurzoruaren erresistentzia potentzial-jaitsiera probatzaile batekin, honen arabera:NFPA 70 (Kode Elektriko Nazionala)eskakizunak. Zure helburuko erresistentziaren azpitik bazaude jada, utzi gidatzeari. Nigeriako kontratistak 7 m-ra gidatzen ikusi ditugu, 4 m nahikoa izango zirenean, hiru segmentu eta horiek instalatzeko lana alferrik galduz. Ikuspegi inkrementala —probatu, erabaki, gidatu— da sekzio-diseinuaren abantaila ekonomiko nagusia.

17 urtez lurrerako produktuen fabrikazioan lau hutsegite modu

60 herrialde baino gehiagori lurrerako produktuak hornitu ondoren, argi dugu zerk huts egiten duen eta zergatik. Hona hemen lau hutsegite modu ohikoenak, 2018tik 2024ra bitarteko gure laguntza-txartelen datuetan maiztasunaren arabera sailkatuta.

1. hutsegitea: Hari gurutzatuak (laguntza-txartel guztien % 47). Goian aipatu da. Sarrera txanflatuaren birdiseinuak 2021eko 47 gorabeheratik 2024ko lehen seihilekoko 3ra murriztu du kopuru hau.

2. hutsegitea: Kobrearen delaminazioa kobrezko nukleoaren bidez kobratzean (txartelen % 23). Kobre geruzaren eta altzairuzko nukleoaren arteko lotura mekanikoa bada, metalurgikoa baino gehiago, kobratzean errepikatutako inpaktu-indar horiek kobrea muturrean zuritzea eragin dezakete. Horrek perretxiko efektua sortzen du, eta horrek kobratze gehiago eragozten du eta altzairuzko nukleoa korrosioaren eraginpean uzten du. Gure 180 graduko tolestura-probak hau fabrikan antzematen du, baina oraindik ere ikusten dugu gure bezeroek beste nonbait erosi eta gure akoplagailuekin nahastu dituzten beste fabrikatzaile batzuetako hagatxoetan.

3. hutsegitea: haga tolestea lur harritsuan (txartelen % 18). 600+ N/mm2-ko trakzio-nukleoa izan arren, lurperatutako arroka bati angelu batean jotzen dion haga bat tolestu egingo da. Gradu batzuk baino gehiago tolestu ondoren, haga ez da zuzen mugituko. Prebentzioa: erabili beti pilotu-zulo bat lur harritsua susmatzen den lurzoruan. Kexa hau jaso dugu Turkian, Iranen eta Ekialdeko Afrikako eskualde menditsuetan egindako proiektuetan.

4. hutsegitea: Korrosioa akoplamendu-junturan lur gazian (txartelen % 12). Kostaldeko edo gatz-inguruneetan, harizpi-interfazea haga-gorputza baino azkarrago korroditu daiteke akoplamendu-materiala ez bada galbanikoki bateragarria. Gure letoizko akoplamenduek arrisku hori minimizatzen dute, letoiaren eta kobrez estalitako altzairuaren arteko potentzial galbanikoaren diferentzia 50 mV baino txikiagoa baita. Muturreko gatz-inguruneetarako (Saudi Arabiako kostaldea, Qatar, EAE), altzairu herdoilgaitzezko akoplamendu-aukera bat ere eskaintzen dugu.

Lurzoruaren Erresistentzia Datuak Benetako Proiektuetatik: Zergatik Sakontasunak Dena Aldatzen Duen

Sakonera zulatzeko arrazoia lurzoruaren erresistentzia da. Lurzoru mota gehienetan, erresistentzia sakonerarekin gutxitzen da, lurzoru sakonagoak hezetasun eduki handiagoa eta mineral disolbatu gehiago dituelako. Hona hemen hiru proiektu errealetako lurzoruaren erresistentzia balio neurtuak, non sekzio-hagaxka kitak hornitu ditugun:

Abuja, Nigeria (laterita lurra, 800 ohm-m): 1,5 m-ko hagatxo bakarra = 28 ohm. 3 m-ko sekzionala = 14 ohm. 6 m-ko sekzionala = 4,2 ohm. Kontratistak 5 ohm behar zituen; gutxi gorabehera 5,5 m-ko sakoneran lortu zuten sekzio-sistemarekin.

Riad, Saudi Arabia (basamortuko harea, 1.200 ohm-m): 2,4 m-ko pieza bakarreko haga = 45 ohm. 3 m-ko sekzioa = 32 ohm. 6 m-ko sekzioa = 12 ohm. 9 m-ko sekzioa = 6,8 ohm. Proiektuaren zehaztapenak 10 ohm eskatzen zituen; gutxi gorabehera 7 m-ko sakoneran lortu zuten.

Dar es Salaam, Tanzania (buztin-loa, 200 ohm-m): 1,5 m-ko hagatxo bakarra = 8 ohm. Espezifikazioak 5 ohm eskatzen zituen. 1,5 m-ko luzapen bakar batek (guztira 3 m) erresistentzia 4,8 ohm-ra eraman zuen. Kasu honetan, lurzorua lagungarria zen eta sakonera-luzapen minimoa baino ez zen behar.

TheIEEE 142 estandarra (Liburu Berdea)formula hau ematen du: bultzatutako hagatxoaren erresistentzia kalkulatzeko: R = (ρ / 2πL) × (ln(4L/a) – 1), non ρ lurzoruaren erresistentzia den, L hagatxoaren luzera eta a hagatxoaren erradioa. Formulak gure landa-datuek erakusten dutena berresten du: erresistentzia alderantzizko proportzionala da hagatxoaren luzerarekiko. Sakonera bikoizteak erresistentzia % 40tik % 60ra murrizten du normalean, lurzoruaren geruzaketaren arabera.

Ondorio praktikoa erraza da. Erresistentzia baxuko lurzoruan (300 ohm-m azpitik), 1,5 eta 3 m arteko haga bakarreko bat nahikoa izaten da normalean. Erresistentzia ertaineko lurzoruan (300 eta 1.000 ohm-m artean), 3 eta 6 m artean behar izan ditzakezu, hau da, sekzionala.Laneko Segurtasun eta Osasun Administrazioa (OSHA)enpresaburuei eraikuntza-guneetan ekipamenduen lurrerako eroaleen programa ziurtatuak ezartzea eskatzen die, eta horrek lurrerako elektrodoen instalazio egokia barne hartzen du. Erresistentzia handiko lurzoruan (1.000 ohm-m-tik gora), ia ziur aski 6 m edo gehiago beharko dituzu, eta sekzio-sistema bat da horretara iristeko modu praktiko bakarra.

Instalazio kostu osoa: Sekzionalak pieza bakarrekoak baino hobea denean zure azken emaitzan

Sistema sekzional baten metro bakoitzeko materialaren kostua pieza bakarrekoa baino handiagoa da, akoplagailuak eta ontziratze gehigarria ordaintzen dituzulako. Baina instalatutako kostu osoak lana, garraioa, hondakinak eta ekipamendua barne hartzen ditu, eta konparaketa sistema sekzionalaren alde aldatzen da sakonera handitzen den heinean.

Garraio aurrezpena. 2023an, Kampalako (Uganda) bezero batek esan zigun 3 m-ko hagak portutik proiektuaren gunera (200 km errepide asfaltatu gabeetan) garraiatzearen kostua haga-kostuaren % 40 inguru zela, kamioi bakoitzak 200 haga baino ezin baitzituen eraman luzera-mugak zirela eta. 1,2 m-ko segmentu sekzionaletara aldatu zirenean, kamioi berak 500 segmentu eramaten zituen bidaia bakoitzeko. Haga-metro bakoitzeko garraio-kostua erdira baino gehiago jaitsi zen.

Hondakinen murrizketa. Lur harritsuetan, gidatzean okertzen diren pieza bakarreko hagaxkak hondakinak dira. Ekialde Hurbileko gure bezeroek % 8 eta % 12 arteko hondakin-tasak jakinarazi dituzte basamortuko lur harritsuetan pieza bakarreko hagaxkekin, sekzio-sistemekin % 2 baino gutxiagorekin alderatuta (segmentu laburragoak errazago kontrolatzen direlako eta pilotu-zuloaren urratsa modu koherenteagoan jarraitzen delako). 200 hagaxkako proiektu batean % 10eko hondakin-tasak 20 hagaxka alferrik galtzea eta horiek ateratzeko lana esan nahi du.

Ekipamenduen kostuak. 2,4 m baino luzeagoa den pieza bakarreko haga batek mandril luzea duen haga-tornitzaile espezializatu bat behar du. Sekzio-sistema bat mailu birakari estandar batekin bultzatu daiteke mandril-egokitzaile batekin; gehienek dagoeneko duten ekipamendua da hau. Ekipamenduen alokairuan aurreztutakoak akoplamenduen kostua konpentsatu dezake proiektu txiki eta ertainetan.

Sakonera txikiko instalazioetarako (≤1,5 m), pieza bakarreko hagak merkeagoak eta azkarragoak dira. 1,5 eta 3,0 m artekoetarako, konparaketa gunearen araberakoa da. 3,0 m baino sakonera handiagoa duen edozein gauzatarako, sekzio-diseinua da aukera praktiko bakarra, eta kostuen konparaketa ez da garrantzitsua.

Ondorioa

Lur-haga sekzionalen eta pieza bakarrekoen arteko aukera ez da zein den hobea abstraktuan kontuan hartzen. Zure lurzoruaren baldintzetara, zure helburu-erresistentziara eta zure gunearen logistikara egokitzen dena da kontua. Pieza bakarreko hagak sinpleagoak, merkeagoak eta sendoagoak dira metro lineal bakoitzeko. Lur-haga sekzionalak dira irtenbide praktiko bakarra 3 m baino sakonago joan behar duzunean, zure garraioak haga-luzera mugatzen duenean edo lurzoruaren baldintzak ziurgabeak direnean eta sakonera pixkanaka gehitzeko malgutasuna nahi duzunean.

Akoplagailuaren kalitateak zehazten du sistema sekzional batek diseinatutako moduan funtzionatzen duen ala ez. 2021ean 47 hari gurutzatu gertakari izan ondoren, gure akoplagailua berriro diseinatu genuen hari txanflatuekin eta hutsegite-tasa % 70 murriztu genuen. Hau da 17 urteko fabrikazioak eta 60 herrialde baino gehiagok ematen duten hobekuntza iteratiboa.

Xinchang Shibang New Material Co., Ltd.-n, fabrikatzen dugulurrerako hagatxo sekzionalak, haridun akoplagailuak, kobrez estalitako altzairuzko hagaxkak, eta lurrerako eta tximisten aurkako babes osagarrien gama osoa ISO 9001:2008 arauaren arabera. Jarri gurekin harremanetan zure proiektuaren eskakizunak eztabaidatzeko.

Maiz egiten diren galderak