Una guida pratica per l'installatore sugli strumenti: le proprietà del materiale di riempimento che determinano le prestazioni a lungo termine della piattaforma, i sei documenti del fornitore da richiedere prima dello scarico, la sequenza di lavoro in cantiere che si conferma durante la messa in servizio e la documentazione che vi tutela in caso di arbitrato in garanzia.

Il punto focale di questo articolo è la responsabilità dell'appaltatore in merito alla garanzia. Quando un elettrodo di terra chimico supera il valore di soglia di tensione di contatto al terzo o quarto anno (e questo accade, soprattutto nei siti in cui l'installazione è stata eseguita in modo approssimativo), l'EPC e il committente del progetto devono risalire alla causa del guasto attraverso la catena di garanzia. L'appaltatore che ha installato l'elettrodo è la parte che con maggiore probabilità dovrà farsi carico dei costi di rilavorazione, poiché la garanzia del fornitore in genere esclude la manodopera dell'installatore e la documentazione di quest'ultimo è l'unico documento che dimostra la conformità dell'installazione alle specifiche. Un appaltatore che consegna solo la lettura del punto di collaudo (senza la documentazione del fornitore, i disegni as-built, le foto dell'installazione e i numeri di lotto tracciabili) non ha alcuna difesa se una nuova prova al terzo anno restituisce un valore superiore a quello previsto.

Questo articolo rappresenta l'equivalente, dal punto di vista dell'installazione, della documentazione che tutela l'appaltatore. È rivolto al responsabile dell'installazione e al supervisore di cantiere, non all'ingegnere addetto agli acquisti dell'EPC. La narrazione descrive la sequenza di installazione, dal momento in cui i materiali arrivano in cantiere fino al test di caduta di potenziale in fase di collaudo, e in ogni fase indica cosa l'appaltatore dovrebbe richiedere, documentare e conservare.

1. A cosa serve il materiale di riempimento (e perché è più importante dell'asta)

La maggior parte degli installatori che montano per la prima volta un elettrodo di terra chimico lo immagina come "un'asta rivestita di rame con della polvere grigia intorno". Questa descrizione, tuttavia, non tiene conto dell'aspetto ingegneristico. Il nucleo rivestito di rame è un conduttore; il materiale di riempimento costituisce l'interfaccia elettrica. In un elettrodo di terra chimico correttamente dimensionato, l'interfaccia tra l'asta e il terreno si comporta come un terreno con una resistività di circa 200-400 Ω·cm, indipendentemente dalla resistività del terreno circostante, perché il materiale di riempimento trattiene l'umidità a contatto con la superficie dell'asta e rilascia lentamente ioni nel volume di terreno circostante. Senza il materiale di riempimento, l'asta è come un filo sospeso nell'aria a contatto con la sabbia.

Il materiale di riempimento è costituito da un'argilla espandibile (tipicamente bentonite, a volte un'argilla minerale simile) addizionata con un sale elettrolitico (tipicamente solfato di magnesio, mai cloruro di sodio: il cloruro attacca i nuclei rivestiti di rame anche all'interno di una guaina di rame) e un additivo per la ritenzione dell'umidità. La norma IEC 62561-7 è il metodo di prova che definisce cosa si intende per "correttamente specificato" in termini numerici misurabili:

2. I sei documenti che l'appaltatore dovrebbe richiedere prima dello scarico

Prima ancora che i materiali vengano scaricati dal camion, l'appaltatore ha già in mano sei documenti. Qualsiasi documento mancante comporta una nuova consegna o un rimborso; la giornata che l'appaltatore trascorre in ufficio a richiedere i documenti costa meno della giornata che impiegherà in seguito per rifare l'installazione.

Dal punto di vista del fornitore, il pacchetto di documenti non è facoltativo: è ciò che distingue un fornitore credibile di elettrodi di messa a terra chimici da un rivenditore generico di aste e morsetti. ShiBang spedisce il pacchetto di sei documenti con ognielettrodo di messa a terra chimicospedizione e riemette il rapporto di prova di tipo per ogni lotto. L'incidente del lotto del fornitore del 2022 nel nostro stabilimento — 12 campioni su 38 non hanno superato il test di stabilità ionica a 60 °C / 30 giorni con una ritenzione del 65%, al di sotto della soglia dell'80% — è stato individuato nel terzo trimestre prima della spedizione. Il fornitore che riceve il rapporto di prova di tipo e vede il numero di lotto su di esso ha la traccia di controllo.

3. La disciplina del diametro della coclea: la variabile più importante in fase di installazione.

Tra le variabili che l'appaltatore controlla durante l'installazione di un elettrodo di terra chimico, il diametro della trivella è la più importante. Le spedizioni ME di ShiBang dal 2020 al 2025 forniscono i dati per quantificarlo. Per i primi 200 elettrodi di una spedizione di 4.200 elettrodi destinati a un sito in Arabia Saudita, l'ingegnere di cantiere dell'EPC ha utilizzato una trivella da 75 mm, la stessa utilizzata in un precedente progetto con aste di messa a terra. Le misurazioni sul campo hanno dato una media di 5,8 Ω contro un obiettivo di 5 Ω. Siamo passati a una trivella da 100 mm per i restanti 4.000 elettrodi e la media è scesa a 3,1 Ω. La differenza di 0,4 Ω è la variabile singola più significativa in fase di installazione di un elettrodo di terra chimico, ed è una variabile controllata dall'appaltatore, non dal produttore.

4. La sequenza di installazione che resiste alla messa in servizio

La sequenza di installazione riportata di seguito è quella che il team di supporto export di ShiBang illustra al responsabile di cantiere per ogni spedizione in Medio Oriente, Africa e Sud-est asiatico. La sequenza è la stessa sia per un elettrodo di messa a terra chimico da 17,2 mm, sia per un'asta di messa a terra elettrolitica a ioni da 25,4 mm, sia per un modulo di messa a terra a colonna in grafite. La sequenza è documentata per ogni pozzetto sul disegno as-built e le foto scattate in ogni fase vengono allegate alla documentazione di garanzia.

1. Scavare la fossa fino al diametro corretto.Utilizzare una trivella verticale del diametro specificato dal fornitore. Eseguire la trivellazione fino alla profondità prevista, aggiungendo altri 50-100 mm per il fondo del pozzetto di ispezione. Evitare di installare in presenza di acqua stagnante: in zone aride, la regola generale è di attendere 14 giorni di tempo asciutto prima dell'installazione.
2. Posizionare la barra e il materiale di riempimento in un'unica operazione.Abbassare l'asta nella fossa scavata. Riempire l'intercapedine con il composto di riempimento igroscopico fornito dal produttore prima di sigillare la fossa di ispezione. Non mescolare il materiale di riempimento con il terreno nativo. Non riempire parzialmente e tornare il giorno successivo. Non lasciare la fossa aperta durante la notte. Ognuna di queste azioni crea un vuoto anulare o una colonna di materiale di riempimento contaminato dal terreno, che verrà rilevata immediatamente in situ e confermata dalla ripetizione del test al terzo anno.
3. Connettiti con unIEEE 837- connettore elencato.Connettore a saldatura esotermica o a compressione, non a morsetto meccanico. I morsetti meccanici non superano il test di corrente impulsiva previsto dalla norma IEC 62561-1 e rappresentano la modalità di guasto iniziale più comune in caso di fulmine. Annotare il tipo di connettore, il numero di lotto e il valore di coppia sul disegno as-built.
4. Verificare con un test di caduta di potenziale (secondo la famiglia di metodi IEEE 81).Registrare i valori di resistenza, temperatura del terreno e umidità. Fotografare la fossa di ispezione, il collegamento realizzato e la posizione della sonda di caduta di potenziale. I quattro documenti insieme — rapporto di prova di tipo, disegno realizzato, foto dell'installazione, lettura della caduta di potenziale — costituiscono il fascicolo di difesa della garanzia.

5. Cosa fare quando la lettura di collaudo è errata

Le letture di collaudo anomale non sono rare. La causa più comune non è la composizione chimica o la barra, bensì l'installazione. L'installatore dovrebbe effettuare tre controlli prima di qualsiasi intervento.

1. Verificare le posizioni della sonda di caduta di potenziale.Una sonda posizionata troppo vicino all'elettrodo sottostima la resistenza; una sonda posizionata troppo lontano la sovrastima. La geometria corretta è quella della regola del 61,8% (sonda a una distanza pari a 0,618 volte la distanza tra l'elettrodo e il dispositivo ausiliario).
2. Ripeti la misurazione con uno strumento diverso.L'errore dello strumento è più frequente dell'errore dell'operatore. Un secondo strumento sullo stesso elettrodo risolverà la maggior parte delle segnalazioni di "lettura errata" entro dieci minuti.
3. Verificare la presenza di acqua stagnante nel pozzetto di ispezione.Una fossa allagata appare a bassa impedenza sul misuratore, ma una volta asciutta presenta un'alta resistenza. Il valore misurato non corrisponde al valore che verrà rilevato dal certificato di prestazione energetica (EPC) al momento del nuovo test.

Se tutti e tre i controlli hanno esito positivo e la lettura è ancora al di sopra del valore target, le opzioni correttive sono:

• Elettrodi doppi a schema delta— aggiungere un'asta nella stessa fossa, a due metri dall'originale, saldata esotermicamente al conduttore originale. La resistenza effettiva del pad si riduce di circa il 40%.
• Modulo di terra in parallelo— Posizionare un modulo di grafite a colonna in una fossa orizzontale adiacente all'elettrodo originale. La resistenza effettiva del pad si riduce dal 30 al 50% a seconda delle dimensioni del modulo e della fascia di terreno.
• Elettrodo aggiuntivo a una profondità 3 volte superiore a quella originale.— solo dove il profilo del terreno lo consente (nessun caliche nel punto di ancoraggio più profondo). La resistenza effettiva del tampone aumenta con la profondità, ma il costo di installazione aumenta ancora più rapidamente.

Tutte e tre le opzioni richiedono una nuova lettura del potenziale prima del riempimento. L'appaltatore che esegue prima il riempimento e poi effettua la lettura, non avrà alcuna documentazione in caso di esito negativo dell'intervento.

6. Chiusura — Dove va la documentazione di installazione

Il fascicolo di difesa della garanzia dell'appaltatore è composto da quattro parti: (1) la documentazione del fornitore (sei documenti); (2) il disegno as-built con l'ubicazione degli elettrodi, i diametri delle trivelle, le quantità di materiale di riempimento, i tipi di connettori, i numeri di lotto e i valori di coppia; (3) le foto delle fasi di installazione (pozzo trivellato, asta nel pozzo, getto di materiale di riempimento, pozzo di ispezione sigillato, connessione finita); (4) la lettura della caduta di potenziale al collaudo con temperatura e umidità del terreno. Le quattro parti insieme costituiscono ciò che l'appaltatore consegna all'EPC e al committente al termine dei lavori.

La parte del fornitore di questo contratto è responsabilità del produttore. ShiBang spedisce il pacchetto di sei documenti con ognielettrodo di messa a terra chimicospedizione e riemette il rapporto di prova di tipo su ogni lotto. La guida all'installazione è in inglese, francese, tedesco, spagnolo, russo, arabo e giapponese, le lingue delle squadre di installazione nei mercati di esportazione dove il divario di documentazione è maggiore. Per un pacchetto campione con il pacchetto di sei documenti pre-allegato, il percorso più veloce è ilpagina dei contattiI campioni destinati a progetti fotovoltaici su larga scala in Medio Oriente, Africa e Sud-est asiatico vengono spediti dalla fabbrica entro la stessa settimana, con risposte tecniche entro un giorno lavorativo.