Теренски податоци од саудиска фотоволтаична централа од 150 MW (4.200 хемиски електроди, просечен отпор на подлогата од 3,1 Ω) и извозни пратки од Медитеранот/Африка/Јужна Африка: зошто стандардните погони откажуваат во песоклива, карпеста и латеритна почва - и што има да каже наместо тоа документот за набавка.

Разговорот на кој сакам да ја вградам оваа статија се случи во август 2020 година, кога EPC со седиште во Мадрид го испрати барањето што се претвори во проект за фотоволтаична централа во Саудиска Арабија од 150 MW, од кој доаѓаат теренските податоци за оваа статија. Е-поштата во барањето се прашуваше захемиски заземјувачки прачкиза локација за фотоволтаични системи на комунално ниво каде што мерењето на отпорноста на почвата се вратило во опсегот од 1.500 до 2.200 Ω·cm. Геотехничкиот извештај бил јасен, EPC бил компетентен, а локацијата се наоѓала во каличе појас што главниот инженер го видел на помал проект во Чиле во 2018 година, каде што инвентарот на наводнувани прачки се движел над маргината на напон на допир во третата година бидејќи две закажани посети за наводнување биле прескокнати за време на ограничувањата за патување поради Ковид. Тој не сакал да го повтори тоа. Статијата што ја читате е инженерскиот аргумент што произлезе од таа е-пошта - рамката за типот на почва што EPC на крајот ја напишал во документот за набавка и теренските податоци од фабриката што ја произвела.

Ова упатство е наменето за тимови за набавки кои примаат слично барање: сопственици на проекти од Медитеранот, Африка и СЕА чиј геотехнички извештај е на масата, чиј дизајнерски тим бара хемиска електрода наместо погонска прачка и чиј документ за набавки треба да биде напишан во следните две недели. Трите типа почва подолу - песок, карпа и латерит - се оние што се појавуваат најчесто во тие извештаи, а начините на дефект се специфични за секој од нив. Она што не се менува кај трите е одговорот од страната на набавките.

1. Песочна почва — дефект на жицата во воздухот

Сувиот песок е најконтраинтуитивниот од трите начини на дефект. На хартија изгледа како совршено фина средина за заземјување: е лабав, добро се дренира и лесно се дупчи. Сепак, отчитувањето на Венер со четири пина раскажува поинаква приказна. Сувиот пустински песок на длабочина од 1 м обично покажува помеѓу 3.000 и 10.000 Ω·cm; песокот од дини на длабочина од 1,5 м може да покажува над 20.000 Ω·cm во најлош случај. Причината е јонска, а не механичка: сувиот песок речиси и да нема содржина на глина и речиси и да нема содржина на растворени минерали за да ја спроведе струјата подалеку од површината на прачката.

Она што ја менува пресметката е влагата на површината на прачката. A хемиска заземјувачка прачкае јадро обложено со бакар во внатрешноста на прстен со дијаметар од 100 mm, при што прстенот е исполнет со хигроскопско соединение за полнење (обично бентонит соединет со магнезиум сулфат). Соединението ја апсорбира амбиенталната влага од почвата и од сезонската влажност, ја држи на површината на прачката и полека ослободува јонска содржина во непосредниот волумен на почвата. Резултатот е дека интерфејсот прачка-почва се однесува како почва од можеби 200 Ω·cm дури и кога околната почва е 8.000 Ω·cm. Геометријата на прачката NEMA GR-1 е непроменета; она што се менува е контактот со почвата.

При нашите пратки на Блискиот Исток помеѓу 2020 и 2025 година, средниот отпор на подлогата на инсталациите со хемиски заземјувачки прачки во песочната лента од 2.000 до 8.000 Ω·cm достигна 3,6 Ω во споредба со целта за дизајн од 5 Ω, без циклус на наводнување. Инсталациите само со погонски прачки на соседните локации во истата лента покажаа вредност помеѓу 18 и 42 Ω при пуштањето во употреба и беа повторно завртени во текот на првата година. Прачката имаше ист дијаметар. Разликата беше во заполнувањето.

2. Карпеста почва — тесно грло на слојот каличе

Саудиската локација што ги произведе теренските податоци во овој напис имаше слој од калиш на 3,5 m на југозападниот агол на низата. Оригиналната спецификација бараше прачки со погон од 2,4 m - што работеа на 94% од низата. Останатите 6% беа премногу плитки за да се протнат низ нив и премногу отпорни за да се игнорираат. Шесте плочки во тој агол покажуваа над 4,7 Ω при пуштање во работа дури и со прачката продолжена до 3,0 m. Направивме две работи: се префрливме на двојни електроди со делта-модел (две прачки од 2,4 m во триаголник околу секоја плоча) и додадовмеколонообразни графитни модули за заземјувањена среднонапонските трансформаторски плочки паралелно. Повторното тестирање во петтата година се врати на 4,7 Ω најлошо - во рамките на дизајнерската маргина - бидејќи модулите ја проширија еквипотенцијалната површина странично каде што беше блокирана вертикалната патека.

Карпестите места спаѓаат во две практични категории за тимот за набавки. Првата е пукнатина карпа со празнини исполнети со почва - која може да се пробие, но прачката доаѓа во контакт само со фракцијата на почвата, а не со матрицата на карпата. Втората е недопрена карпа или калиш (калциум карбонат цементирана почва) на или близу до планираната длабочина на електродата, каде што возењето станува или невозможно или неекономично. Блискиот Исток и западните САД се соочуваат со голем дел од втората категорија; големи делови од Саудиска Арабија, Катар и ОАЕ имаат слој калиш помеѓу 2 и 4 метри, аISRIC Светски информации за почватаКаталогот го прикажува истиот профил низ Сахел и Африканскиот Рог во сезонски суви зони.

За подетално прашање од страната на набавките на карпести локации,Центар за податоци за класификација на почви на ФАОму дозволува на тимот за набавки да ја извлече регионалната мапа на почвата пред да се мобилизира геотехничкиот изведувач - најевтиното место за да се дознае дали локацијата се наоѓа на подлога од калиш или изветвен гранит.Референтен документ на ФАО за светски почвие референцата на полето за имиња на класи на почва што завршуваат на BES (лист за евалуација на понуди).

3. Латеритна почва — проблемот со сезонските нишалки

Латеритот е тип на почва каде што стандардна погонска прачка поминува низ пуштањето во употреба, а потоа тивко го пропушта прозорецот за напон на допир до сувата сезона. Латеритот е остаточна почва богата со железо и алуминиум, вообичаена низ тропска Африка (Нигерија, Гана, Кенија, Мозамбик), Јужна Азија (голем дел од полуостровската Индија, Шри Ланка, делови од Бангладеш) и делови од Јужна Америка (бразилскиот североисток, Гвајана). Профилот на почвата е добро дрениран и има висока содржина на железен оксид, што му ја дава карактеристичната црвено-кафеава боја.

Електричниот проблем е сезонското нишање. Објавените теренски истражувања на западноафриканскиот латерит обично покажуваат отпорност во влажна сезона во опсег од 200 до 800 Ω·cm - совршено функционална за стандардна погонска прачка - и отпорност во сушна сезона над 5.000 Ω·cm - надвор од функционалниот опсег за истата прачка. Погонската прачка не се менува; почвата околу неа се менува. 6-месечен циклус на наводнување може повторно да го стабилизира отчитувањето во сушна сезона, но истиот проблем со дисциплината на наводнување се појавува повторно: екипа за наводнување што не се појавува во вистинско време ја остава подлогата во опсегот на дефект на прозорецот за напон на допир до крајот на сувата сезона.

За локациите на латерит во СЕА, важи истата сезонска логика со малку поинакво сезонско време: сувата сезона во Индонезија и Филипините е пократка, но поинтензивна од сувата сезона во Западна Африка, што значи дека замавнувањето на отпорот е компресирано во потесен прозорец. Моделот на работа со хемиска земја-прачка - полнење што ја задржува влагата, без циклус на наводнување - функционира и во двата случаи.

4. Што содржи документот за набавка

Кај трите горенаведени типа почва, инженерската одлука е иста: стандардната погонска прачка не е вистинскиот производ. Во документот за набавка мора да се наведе што е тоа.

Три контроли од страната на набавките прават разлика помеѓу спецификација што го решава проблемот и спецификација што го создава проблемот.

1. Извештај за типско тестирање прикачен на нарачката.Хемиската заземјувачка прачка не е само бакарна цевка - туку и хемијата во неа. Добавувачот мора да испрати извештај за тест од типот со четири својства: фактор на намалување на отпорноста при референтна влажност, долгорочна јонска стабилност на 60 °C / 30 дена, задржување на влага при 90-дневно сушење и усогласеност со животната средина во фазата ESIA. Изгубивме серија од 2019 година поради мешавина од натриум-хлорид (хлоридот ги напаѓа јадрата обложени со бакар во внатрешноста на обвивката), а нашата серија од добавувачот од 2022 година не го помина тестот за јонска стабилност при задржување од 65% - под нашиот внатрешен праг од 80% - поради што квалификувавме внатрешна линија за соединенија. Добавувачот кој не може да го испрати тој извештај е добавувачот кој се појавува на крајот од втората година со е-пошта „имаме ново подобрено соединение“.
2. Стандардниот конектор е заклучен на IEEE 837.Механичките стеги не го поминуваат тестот со импулсна струја воIEC 62561-1и не треба да се користи на проект од комунален обем. Стандардот за конектор е дел од спецификацијата што го штити средството во текот на целиот 25-годишен век на траење на дизајнот.
3. Геометрија на прачка поNEMA GR-1.Дијаметар од 17,2 mm до 25,4 mm, дебелина на бакарната обвивка ≥ 254 µm. Дебелината на обвивката е најважна кај оптоварувањата со импулсна струја (ESE завршетоци, MV плочки) - тенката обвивка прво паѓа.

5. Заклучување — Што прво треба да побара страната за набавки

Саудиската централа од 150 MW што ја отвори оваа статија се врати на просечен отпор на подлогата од 3,1 Ω во споредба со целта на дизајнот од 5 Ω при повторното тестирање во петтата година, со најлошата подлога од 4,7 Ω во југозападниот агол каде што каличето престанало да се движи вертикално. Ниеден од тие бројки не постоеше како аргумент за набавка кога Мадридскиот EPC ја испрати е-поштата за барање од август 2020 година - тие се резултат на пишување на хемијата на полнењето, стандардот на конекторот, геометријата на прачката и повторното секвенционирање на почвата-целта во истиот документ, а потоа му се дозволи на екипата за инсталација да ја заврши работата.

Ако сте сопственик на проект на Блискиот Исток, Африка или Југоисточна Азија и документот за набавка е отворен, прашањето што одредува дали проектот ќе остане во рамките на својот прозорец за дизајн во следните 25 години не е „која прачка да купам“ - туку е „која е отпорноста на почвата на планираната длабочина на електродата и кој од трите режими на дефект се однесува“. Прво добијте го одговорот за почвата; следува одговорот за производот. Прашањето за набавката потоа е кое од двете семејства на производи -хемиска заземјувачка прачка or колонообразен графитен модул за заземјување(или и двете, на најтешките локации) — одговара на почвената лента и ограничувањето на длабочината. Целосната страница за категоријата на/хемиско-заземјување-електрода/има опции за геометрија иТоп 5 производители на електролитички јонски заземјувачки прачки за 2025 годинаблогот го има потесниот список на добавувачи.

За пакет примероци и извештај за тестирање на тип со четири својства за одреден проект, најбрзиот пат естраница за контактПратките со примероци за проекти од Медитеранот, Африка и Јужна Африка обично ја напуштаат фабриката во рок од истата недела, а техничките одговори се доставуваат во рок од еден работен ден.