Bidhaa

Ustahimilivu wa Udongo na Uchaguzi wa Fimbo ya Kusagwa: Kile Kila Mhandisi wa Mradi Anapaswa Kupima Kwanza

TL;DR

  • Upinzani wa udongo (unaopimwa kwa mita za ohm) huamua jinsi mkondo wa hitilafu unavyoingia ardhini kwa kasi na ni nyenzo gani ya fimbo ya ardhi unayopaswa kusakinisha.
  • Jaribio la pointi 4 la Wenner hukupa data ya upinzani wa udongo inayotegemeka shambani kabla ya kujitolea kwenye muundo wa kutuliza.
  • Udongo wenye upinzani mdogo (chini ya ohm-m 100) huruhusu fimbo za kawaida zilizofunikwa kwa shaba; udongo wenye upinzani mkubwa (zaidi ya ohm-m 1,000) unahitaji elektrodi za kemikali, moduli za ardhini, au safu za kina za fimbo nyingi.
  • Kulinganisha nyenzo za fimbo, kipenyo, na kina na hali halisi ya udongo huzuia kutu mapema, kushindwa mapema, na thamani za upinzani wa ardhi zinazofanya kazi vibaya.
  • Mwongozo huu unashughulikia mbinu za upimaji, vigezo vya uteuzi wa nyenzo, jiometri ya usakinishaji, na makosa tunayoyaona mara nyingi katika miradi halisi.

upinzani-wa-udongo-wa-fimbo-ya-kusuguana-iliyofunikwa-na-shaba

Kwa Nini Upinzani wa Udongo Ndio Nambari ya Kwanza Unayohitaji

Kabla ya kutaja kipenyo cha fimbo ya ardhini, kabla ya kuchagua kati ya chuma kilichofunikwa kwa shaba na chuma cha mabati, na kabla ya kuhesabu ni fimbo ngapi pedi ya kituo kidogo inahitaji, unahitaji nambari moja: upinzani wa udongo kwenye eneo lako la usakinishaji. Kila uamuzi wa muundo wa chini unategemea kipimo hicho.

Katika Shibang, timu yetu ya uhandisi hupitia vipimo vya ardhi kutoka kwa miradi katika mabara sita. Chanzo kimoja cha kawaida cha matatizo ya ardhi tunachokutana nacho si fimbo yenye kasoro au muunganisho duni. Ni mfumo wa ardhi ambao ulibuniwa bila utafiti sahihi wa upinzani wa udongo. Wahandisi wanaoruka hatua hii huishia kufanya kazi upya kwa mitambo, kuongeza fimbo za ziada, au kutumia marekebisho ya udongo miezi kadhaa baada ya tarehe ya awali ya kuanza kutumika.

Upinzani wa udongo unakuambia jinsi ardhi katika eneo lako inavyopingana kwa nguvu na mtiririko wa mkondo wa umeme. Kilele cha mchanga na kikavu katikati mwa Australia kinaweza kufikia mita 2,000 za ohm. Delta ya mto yenye udongo mwingi huko Bangladesh inaweza kufikia mita 30 za ohm. Mfano huo huo wa fimbo ya ardhini iliyofunikwa kwa shaba hufanya kazi tofauti kabisa katika mazingira hayo mawili, na muundo lazima uonyeshe tofauti hiyo tangu mwanzo.

Mashirika ya viwango yanatambua hili.Misimbo na viwango vya NFPAmfumo, pamoja na IEC 62305 na IEEE 80, zote zinahitaji au zinapendekeza sana data ya upinzani wa udongo mahususi kwa eneo kabla ya muundo wa mfumo wa kutuliza kuendelea. Unaweza kusoma zaidi kuhusu misingi yamifumo ya udongona vipiardhi (umeme)inafanya kazi katika uhandisi wa umeme ili kuelewa ni kwa nini kipimo hiki huendesha kila kitu.

Kile Kinachopimwa na Upinzani wa Udongo

Upinzani wa udongo hupima upinzani ambao kiasi cha udongo huwasilisha kwa mtiririko wa mkondo wa umeme. Wahandisi huonyesha upinzani huo katika mita za ohm (ohm-m). Idadi hiyo inategemea mambo manne ya msingi:

Kiwango cha unyevu.Maji hupunguza sana upinzani. Udongo mkavu unaweza kusoma zaidi ya ohm-m 1,000; udongo uleule kwenye uwezo wa shamba unaweza kushuka chini ya ohm-m 100. Hii ndiyo sababu upimaji wa msimu ni muhimu, na ndiyo maana tunapendekeza kupima wakati wa hali kavu zaidi inayotarajiwa ili kubuni kiwango kibaya zaidi katika mfumo.

Mkusanyiko wa ioni.Chumvi iliyoyeyushwa kwenye maji ya udongo huongeza upitishaji wa maji. Maeneo ya pwani, ardhi ya kilimo yenye historia ya mbolea, na maeneo ya chumvi ya jangwani yote hutoa upimaji mdogo wa upinzani kuliko mchanga safi wa quartz. Kumbukumbu zetu za uzalishaji zinaonyesha kwamba wateja katika Mashariki ya Kati na Afrika Kaskazini mara nyingi hushughulika na udongo wa mchanga wenye upinzani mkubwa ambao unahitaji nyongeza ya kemikali.

Halijoto.Upinzani huongezeka udongo unapopoa. Udongo uliogandishwa unaweza kuongeza upinzani kwa kiwango cha kumi au zaidi ikilinganishwa na ardhi ile ile kwa nyuzi joto 20 Selsiasi. Miradi kaskazini mwa Kanada, Skandinavia, au Urusi lazima ielezee eneo la kina cha baridi na kuweka vijiti vya ardhi chini yake.

Muundo na msongamano wa udongo.Chembe za udongo hupitisha hewa vizuri zaidi kuliko mchanga au changarawe kwa sababu huhifadhi unyevu na ioni kwenye eneo lao kubwa la uso. Mwamba, shale, na granite iliyooza hutofautiana sana. Eneo lenye jiolojia ya tabaka litaonyesha upinzani tofauti katika kina tofauti, ndiyo maana uainishaji wa upinzani wa kina ni muhimu kama vile kipimo cha uso.

safu-ya-shaba-iliyofunikwa-na-fimbo-ya-ardhi-iliyopakwa-shaba-sehemu-msalaba

Jaribio la Pointi 4 la Wenner: Jinsi Wahandisi Wanavyopima Upinzani wa Udongo Uwanjani

Mbinu ya Wenner ya pointi 4 inabaki kuwa mbinu ya kiwango cha uwanjani inayotumika katika tasnia kwa ajili ya majaribio ya upinzani wa udongo. Ni rahisi kubebeka, na hutoa matokeo ambayo huingia moja kwa moja katika hesabu za muundo wa ardhi. TestGuy hutoa mwongozo bora waKipimo cha upinzani wa udongo kimeelezewakwa undani wa vitendo.

Wahandisi wetu wa uwanjani hufuata utaratibu huu katika kila utafiti mpya wa eneo:

Hatua ya 1: Mpangilio.Piga elektrodi nne zilizo na nafasi sawa ardhini kwa mstari ulionyooka. Ziwekee alama C1, P1, P2, na C2 kutoka kushoto kwenda kulia. Nafasi kati ya kila jozi iliyo karibu ni "a," na unachagua nafasi hii kulingana na kina cha udongo unachotaka kuchunguza. Nafasi ya mita 1 inakupa wastani wa upinzani katika takriban mita 0.5 za juu. Nafasi ya mita 10 huchunguzwa hadi takriban mita 5.

Hatua ya 2: Choma mkondo.Unganisha kifaa cha kupima upinzani wa ardhi (kama vile mfululizo wa Megger DET au Fluke 1621) kwenye elektrodi za nje (C1 na C2). Kifaa hiki huingiza mkondo wa AC unaojulikana kupitia udongo kati yao.

Hatua ya 3: Pima uwezo.Kifaa hiki hupima tofauti ya volteji kati ya elektrodi za ndani (P1 na P2). Kushuka huku kwa volteji, kugawanywa na mkondo ulioingizwa, huipa thamani ya upinzani R.

Hatua ya 4: Hesabu.Tumia fomula ya Wenner:

Upinzani (rho) = 2 x pi xax R

ambapo "a" ni nafasi ya elektrodi katika mita na R ni upinzani uliopimwa katika ohms. Matokeo yake ni upinzani wa udongo katika ohm-m.

Uainishaji wa kina.Rudia jaribio katika nafasi nyingi (mita 1, mita 2, mita 5, mita 10, mita 20) ili kujenga wasifu wa upinzani dhidi ya kina. Wasifu huu unaonyesha kama safu ya upitishaji umeme ipo chini ya ardhi, ambayo inaweza kuhalalisha fimbo za kuendesha hadi mita 3 badala ya mita 2.4 za kawaida.

Wakati wa kupima.Tunabainisha upimaji chini ya hali ya ukame zaidi ya msimu inayotarajiwa, kwa sababu mifumo ya kutuliza lazima ifanye kazi mwaka mzima. Upimaji wakati wa msimu wa mvua pekee hutoa idadi nzuri ambayo haionyeshi hali mbaya zaidi ya kiangazi au ukame.

Hali ya kupelekwa kwa wanajeshi: Saudi Arabia, Mkoa wa Mashariki.Kituo kipya cha petrokemikali kilihitaji kutuliza ardhi katika eneo la hekta 12. Majaribio ya awali ya Wenner katika nafasi ya mita 1 yalionyesha 1,800 ohm-m katika safu ya juu ya udongo, ikishuka hadi 400 ohm-m katika nafasi ya mita 5 (ambapo udongo wenye unyevunyevu ulianza). Muundo ulibainisha vijiti vya shaba vya mita 3 vilivyochochewa kukataliwa, vikiongezewa na elektrodi za kutuliza kemikali katika safu ya juu yenye upinzani mkubwa. Baada ya usakinishaji, upinzani wa ardhi katika kila sehemu ya ardhi ulipimwa chini ya 5 ohms.

Kituo cha petroli katika Mkoa wa Mashariki wa Saudi Arabia kilipima upinzani wa udongo wa juu kwa 1,800 Ω·m wakati wa kiangazi. Baada ya timu yetu ya kiufundi kubainisha fimbo tatu za shaba zenye urefu wa mita 3 (AF-0232, safu ya shaba ya 0.254mm) zilizosukumwa hadi kina cha mita 5 kwa nafasi ya mita 6, upinzani wa ardhi uliopimwa ulishuka hadi 3.8 Ω — chini sana ya shabaha ya 5 Ω inayohitajika na IEC 62305 kwa ajili ya ulinzi wa umeme wa matangi ya kuhifadhia.

Jinsi Upinzani wa Udongo Huendesha Uchaguzi wa Fimbo ya Ardhi

Ukishapata data yako ya upinzani wa udongo, unaweza kuchagua fimbo sahihi ya ardhi kwa kujiamini. Nambari ya upinzani inakuambia mambo matatu: ni nyenzo gani itakayostahimili kutu kwa muda mrefu zaidi katika udongo huo, ni jiometri gani ya fimbo (kipenyo na urefu) unayohitaji, na kama fimbo moja itafikia upinzani wako wa ardhi unaolenga au kama unahitaji fimbo nyingi katika safu.

Hapa kuna mfumo wa jumla tunaotumia Shibang tunapowashauri wateja:

Aina ya Upinzani wa Udongo Tabia ya Udongo Mbinu Iliyopendekezwa ya Fimbo
Chini ya 100 ohm-m Udongo wenye unyevunyevu, udongo wa tifutifu, au udongo wa chumvi Fimbo ya kawaida ya chuma iliyofunikwa kwa shaba, fimbo moja mara nyingi inatosha
100 – 500 ohm-m Mchanganyiko wa udongo na mchanga wenye unyevunyevu, udongo wa wastani wenye halijoto Fimbo iliyofunikwa kwa shaba yenye kina cha wastani, safu inayowezekana ya fimbo 2
500 – 1,000 ohm-m Udongo wa mchanga au miamba, nusu kame Fimbo za kina, safu ya fimbo nyingi, au uongezaji wa elektrodi za kemikali
Zaidi ya 1,000 ohm-m Mchanga mkavu sana, mwamba, changarawe Elektrodi za kutuliza kemikali, moduli za kutuliza, au mifumo mikubwa ya kondakta wa radial

Jedwali hili ni mahali pa kuanzia, si mbadala wa muundo wa kina. Mhandisi lazima pia azingatie pH ya udongo, kiwango cha kloridi, viwango vya salfeti, na tofauti ya unyevu ili kufanya chaguo la mwisho la nyenzo. Tutaelezea zaidi kuhusu ulinganisho wa nyenzo katika sehemu inayofuata.

Yetufimbo ya kusaga iliyofunikwa kwa shabamasafa (modeli ya AF-0232) hufunika kipenyo kuanzia milimita 14.2 hadi milimita 25 (inchi 5/8 hadi milimita 3/4) na urefu kuanzia mita 1.2 hadi milimita 3.0 (futi 4 hadi futi 10). Safu ya shaba ina unene wa angalau milimita 0.254 na usafi wa 99.95% au zaidi, ikiwa imeunganishwa na kiini cha chuma chenye kaboni kidogo. Hii huipa fimbo nguvu ya juu ya mvutano (angalau 580 N/mm) kwa kuendesha huku ikidumisha upinzani wa kutu wa shaba katika aina nyingi za udongo. Tunathibitisha mstari huu wa bidhaa chini ya ISO 9001:2008.

Hali ya kupelekwa: Queensland, Australia.Eneo la mnara wa mawasiliano ya simu vijijini liko kwenye udongo mwekundu wa laterite wenye upinzani uliopimwa wa 650 ohm-m juu ya uso na 280 ohm-m kwa kina cha mita 3. Muundo huo ulitumia fimbo tatu za shaba zenye kipenyo cha milimita 25, kila moja ikiwa na urefu wa mita 3.0, zilizoendeshwa katika safu ya pembetatu yenye nafasi ya mita 6. Fimbo zilifikia safu ya ndani zaidi na yenye upitishaji zaidi. Upinzani wa ardhi katika safu ulikuwa na kipimo cha ohm 3.2, na kufikia kiwango cha mawasiliano ya simu.

Mwanzoni mwa 2023, mhandisi wa mradi wa kituo kidogo cha kV 132 huko Tamil Nadu alibainisha fimbo za mabati ili kupunguza uzito wa ununuzi wa eneo la mbali la kilima. Timu yetu ilipopitia ripoti ya udongo — udongo wa laterite, pH 4.8, upinzani wa 280 Ω·m kwa kina cha mita 3 — tulishauri kubadili fimbo zilizofunikwa kwa shaba licha ya uzito wa juu kwa kila kitengo. Sababu: pH ya chini ya laterite na kiwango cha juu cha oksidi ya chuma huharakisha kutu ya zinki, na eneo la mbali lilifanya vifaa vya uingizwaji wa fimbo vya baadaye kuwa ghali. Mhandisi alikubali pendekezo hilo. Miaka miwili baada ya usakinishaji, usomaji wa upinzani wa ardhi unabaki thabiti katika 1.6 Ω.

Kulinganisha Nyenzo za Fimbo ya Kusaga na Hali ya Udongo

Watengenezaji wa fimbo ya kusaga hutoa chaguo kadhaa za nyenzo, na kila moja inafaa seti fulani ya hali ya udongo. Hivi ndivyo tunavyozilinganisha:

Fimbo za Chuma Zilizofunikwa kwa Shaba

Vijiti vilivyofunikwa kwa shaba huchanganya kiini cha chuma (kwa nguvu ya mitambo na uimara wa kuendesha) na safu nene ya nje ya shaba (kwa upinzani wa kutu na upinzani mdogo wa mguso na udongo).fimbo ya kusaga iliyofunikwa kwa shabaMifumo hutumia mchakato endelevu wa kuunganisha shaba, si mchovyo mwembamba. Hii ni muhimu katika udongo mkali ambapo safu ya shaba iliyopakwa au iliyounganishwa inaweza kutengana baada ya muda.

Vijiti vilivyofunikwa kwa shaba hufanya kazi vizuri zaidi katika udongo usio na upendeleo hadi alkali (pH 6 hadi 9) wenye unyevu wa wastani. Vinapinga kutu kutoka kwa kemia nyingi za udongo na hudumisha upinzani thabiti wa ardhi kwa miongo kadhaa. Tunavibainisha kwa ajili ya mitambo ya umeme, vituo vidogo, minara ya njia za usafirishaji, vituo vya mawasiliano, viwanja vya ndege, reli, majengo marefu, na viwanda vya kusafisha mafuta. Muda wa matumizi ya viashiria vya maisha unazidi miaka 50 katika hali ya kawaida ya udongo.

Fimbo za Chuma za Mabati

Tunaweka bei ya vijiti vya mabati (vyenye zinki) chini ya vifuniko vya shaba, na hutoa ulinzi unaokubalika wa kutu katika udongo wa alkali. Hata hivyo, data yetu ya utengenezaji na shambani inaonyesha kwamba zinki huyeyuka haraka kuliko shaba katika udongo wenye asidi (pH chini ya 5) na katika udongo wenye kiwango cha juu cha salfeti. Tumeandika visa vingi ambapo vijiti vya mabati katika udongo wenye nguvu vilishindwa kufanya kazi vizuri kabla ya muda uliotarajiwa wa huduma, ndiyo maana tunawashauri wateja katika maeneo ya kitropiki au yaliyoathiriwa na mvua ya asidi kuchagua vifuniko vya shaba badala ya vifuniko vya mabati kwa mradi wowote wenye maisha ya usanifu wa miaka 25 au zaidi.

Rekodi zetu za udhamini kutoka kwa usafirishaji wa 2019 hadi eneo la pwani kusini mwa Vietnam zinaonyesha kwamba vijiti vya mabati vilivyowekwa kwenye udongo wenye pH 5.2 na upinzani wa 120 Ω·m vilianza kuonyesha kutu inayoonekana juu ya uso ndani ya miezi 18. Mipako ya zinki ilikuwa imepungua kutoka kwa mikroni 86 zilizoainishwa hadi chini ya mikroni 40 kwenye kiolesura cha udongo-hewa. Tulibadilisha usakinishaji mzima wa fimbo 240 na vitengo vilivyofunikwa kwa shaba kwa gharama yetu chini ya udhamini, na vijiti vya mbadala sasa vimekuwa vikitumika kwa zaidi ya miaka mitano bila uharibifu unaoweza kupimika.

Elektrodi za Kutuliza za Kemikali

Wakati upinzani wa udongo unabaki juu ya 500 ohm-m hata kwenye kina kirefu, fimbo tupu pekee haiwezi kufikia thamani za upinzani unaolengwa.Elektrodi za kutuliza kemikalikujaza pengo hili. Vitengo hivi vina bomba la shaba lenye mashimo lililojaa chumvi za madini ambazo huingia polepole kwenye udongo unaozunguka, na kupunguza upinzani wa ndani kwa miezi na miaka. Hudumisha utendaji katika mazingira kame na yenye miamba ambapo unyevu wa asili ni mdogo.

Tunasambaza elektrodi za kemikali kwa miradi kote Mashariki ya Kati, Afrika Kaskazini, na Australia ya kati. Katika usakinishaji wa kawaida, fundi huchimba kisima, huingiza elektrodi, hujaza tena kwa mchanganyiko wa kondakta, na kuunganisha elektrodi kwenye gridi kuu ya kutuliza. Baada ya muda, uenezaji wa chumvi huunda bahasha ya upinzani mdogo kuzunguka elektrodi.

Moduli za Ardhi

Moduli za ardhinihutoa mbinu nyingine kwa udongo mgumu. Vitengo hivi vilivyotengenezwa awali huchanganya kondakta wa chuma na mwili unaozunguka wa nyenzo za upitishaji (mara nyingi kiwanja chenye msingi wa kaboni au udongo). Wahandisi huzizika katika sehemu za kimkakati kwenye gridi ya ardhi ili kupunguza upinzani wa ndani bila uangalifu wa matengenezo ambao elektrodi za kemikali wakati mwingine zinahitaji.

Moduli za ardhini hufanya kazi vizuri katika wasifu mchanganyiko wa udongo ambapo safu ya upitishaji umeme ipo lakini ni ndogo sana kwa uendeshaji wa kawaida wa fimbo. Tumesafirisha moduli za ardhini hadi vituo vya kupokezana vya juu ya milima huko Andes, mitambo ya rada ya jangwani huko Oman, na vituo vidogo vya shamba la upepo la pwani huko Vietnam.

Vinjari Chaguo Zote

Kamili yetuaina ya fimbo ya ardhini na fimbo ya ardhiniInafunika shaba iliyofunikwa, mabati, chuma cha pua, na usanidi maalum. Chaguo sahihi linategemea ripoti yako ya kemia ya udongo, upinzani wako wa shabaha, na maisha ya huduma yanayotarajiwa ya usakinishaji.

Hali ya kupelekwa: Kaskazini mwa Alberta, Kanada.Eneo la upanuzi wa kiwanda cha kusafishia mafuta lilikuwa na kipimo cha upinzani wa udongo wa ohm-m 1,200 katika mita 2 za juu (kujaza changarawe juu ya udongo) lakini ohm-m 150 tu chini ya alama ya mita 4 (eneo la unyevu wa kudumu). Kina cha baridi katika latitudo hii kinafikia mita 2.5. Muundo ulibainisha vijiti vya shaba vya mita 3 vilivyofunikwa na shaba vilivyosukumwa kupitia safu ya changarawe hadi kwenye udongo, huku elektrodi za kutuliza kemikali zikiongezwa juu ya uso ili kushughulikia miezi ya baridi wakati baridi inaposukuma mtiririko wa mkondo hadi juu ya fimbo. Mbinu hii mseto iliweka upinzani wa ardhi chini ya kiwango cha kiwanda cha kusafishia mwaka mzima.

Kina cha Ufungaji, Kipenyo cha Fimbo, na Sheria ya Fimbo Nyingi

Data ya upinzani wa udongo pia huongoza vigezo vitatu vya muundo halisi: kina cha kusukuma fimbo, kipenyo cha kutumia, na fimbo ngapi za kusakinisha.

Kina

Fimbo zenye kina kirefu hufikia tabaka za udongo zinazoshikilia unyevu zaidi na upinzani mdogo. Usakinishaji wa kawaida wa makazi unaweza kutumia fimbo ya mita 2.4 (futi 8). Gridi ya kutuliza ya kituo kidogo mara nyingi hubainisha fimbo za mita 3 (futi 10). Katika maeneo yenye upinzani mkubwa, wahandisi wakati mwingine huendesha fimbo hadi mita 6 au zaidi kwa kuunganisha sehemu nyingi pamoja.

Fimbo zetu zilizofunikwa kwa shaba zina sehemu ya kuunganisha ambayo inaruhusu kuunganisha sehemu. Fimbo ya mita 3 yenye urefu wa mita 1.5 hufikia mita 4.5. Kiunganishi hudumisha vipimo vya unyoofu (hitilafu ya 1 mm/m au chini) kupitia kiungo ili fimbo isijifunge wakati wa kuendesha.

Kipenyo

Kipenyo cha fimbo ya ardhini huathiri uimara wa mitambo wakati wa usakinishaji na maisha ya muda mrefu ya kutu. Fimbo ya 14.2 mm (inchi 5/8) inafaa mitambo mingi ya makazi na biashara nyepesi ambapo dereva au nyundo husukuma. Fimbo ya 25 mm (inchi 3/4) hushughulikia mizigo mikubwa ya mitambo ya kuendesha kwa kina katika udongo ulioganda au wenye miamba na hutoa eneo la uso wa shaba zaidi kwa ukingo wa kutu.

Rekodi zetu za uzalishaji zinaonyesha kwamba fimbo za inchi 5/8 zinachangia wingi wa ujazo katika miradi ya hali ya hewa ya wastani (Amerika Kaskazini, Ulaya, Asia Mashariki), huku fimbo za inchi 3/4 zikiona mahitaji makubwa katika miradi ya Mashariki ya Kati na Australia ambapo kuzama kwa kina katika udongo mgumu ni jambo la kawaida.

Safu za Fimbo Nyingi

Wakati fimbo moja haiwezi kufikia upinzani wa ardhi inayolengwa, unaongeza fimbo. Kanuni ya jumla: nafasi ya fimbo zilizo karibu angalau sawa na kina chao kinachoendeshwa. Kwa fimbo za mita 3, tumia nafasi ya angalau mita 3. Nafasi hii inazuia maeneo ya kupunguza upinzani kuzunguka kila fimbo kuingiliana sana.

Upinzani wa pamoja wa safu ya fimbo nyingi si tu upinzani wa fimbo moja unaogawanywa na idadi ya fimbo. Mwingiliano wa udongo na udongo hupunguza ufanisi. Safu ya fimbo mbili hufikia takriban 60% ya upinzani wa fimbo moja, si 50%. Safu ya fimbo tatu hufikia takriban 45-50%. Hizi ni takwimu za makadirio; uwiano halisi unategemea usawa wa upinzani wa udongo na nafasi ya fimbo.

Hali ya kupelekwa: Kusini mwa India, Tamil Nadu.Kituo kipya cha kV 220 kilihitaji upinzani wa ardhi chini ya ohm 1 katika kila sehemu ya kutuliza. Utafiti wa upinzani wa udongo ulionyesha ohm-m 800 katika udongo wa juu mwekundu wa laterite na ohm-m 350 katika kina cha mita 4. Muundo huo ulitumia safu za fimbo sita za shaba zenye urefu wa milimita 25, kila moja ikiwa na urefu wa mita 3, zilizopangwa katika pete yenye nafasi ya mita 5. Vidhibiti vya mlalo vya utepe wa shaba viliunganisha fimbo zote. Upimaji wa baada ya usakinishaji ulipima ohm 0.7 katika sehemu mbaya zaidi.

usakinishaji-wa-fimbo-ya-ardhini-ndani-ya-udongo

Kasoro Saba za Kutuliza Ambazo Maabara Yetu ya Kiwanda Yamegundua kwenye Karatasi za Vipimo Zilizorejeshwa

Baada ya zaidi ya miaka 17 ya kutengeneza bidhaa za udongo na kusaidia miradi duniani kote, timu yetu imeorodhesha kasoro za vipimo na usakinishaji zinazojirudia ambazo hujitokeza katika uchunguzi wa udhamini na uchunguzi wa baada ya kifo cha mradi katika nchi na viwanda. Makosa saba yaliyo hapa chini yanachangia hitilafu nyingi za fimbo za mapema na usomaji duni wa upinzani wa udongo tunaokutana nao:

Kuruka utafiti wa upinzani wa udongo.Wahandisi wakati mwingine huchagua kwa hiari thamani ya udongo wa kiada kwa eneo fulani badala ya kujaribu eneo halisi. Hata ndani ya eneo moja, upinzani unaweza kutofautiana kwa mara tano kati ya upande wa kaskazini na upande wa kusini kutokana na mifumo ya mifereji ya maji, historia ya kujaza, au kina cha mwamba.

Kujaribu kwa kina kimoja tu.Jaribio moja la Wenner katika nafasi moja halikuelezi chochote kuhusu wasifu ulio chini ya ardhi. Jaribu kila wakati angalau nafasi tatu ili kutambua tabaka zinazopitisha umeme, tabaka zinazopinga, na mpito kati yao.

Kupuuza tofauti za msimu.Kupima wakati wa msimu wa mvua pekee hutoa matokeo ya kupotosha. Mifumo ya kutuliza ardhi lazima ifanye kazi katika hali kavu zaidi, moto zaidi, na baridi zaidi ambayo eneo litapitia. Tunawashauri wateja kupima angalau mara mbili: mara moja wakati wa msimu wa mvua na mara moja wakati wa msimu wa kiangazi.

Kipenyo cha fimbo kisicho na kipimo kinachofaa.Kutumia fimbo ndogo zaidi inayopatikana ili kupunguza uzito wa nyenzo kunaweza kuonekana kuwa sawa kwenye karatasi, lakini katika udongo mgumu au wenye miamba, fimbo nyembamba hupinda, hufunga, au huvunjika wakati wa kuendesha. Hii hupoteza muda wa usakinishaji na kuacha mfumo haujaundwa vizuri. Tunabainisha fimbo za inchi 3/4 (25 mm) kwa eneo lolote lenye miamba au migumu.

Kusahau kuunganisha.Wahandisi wanapohitaji kina cha fimbo cha mita 4.5 au mita 6, wakati mwingine hujaribu kuunganisha sehemu mbili za fimbo pamoja. Kulehemu huharibu safu ya shaba kwenye kiungo, na kuunda sehemu ya kutu ambayo hushindwa kufanya kazi ndani ya miaka. Daima tumia kiunganishi cha mitambo kilichoundwa kwa madhumuni maalum ambacho huhifadhi mwendelezo wa koti ya shaba.

Kupuuza ubora wa muunganisho.Fimbo bora zaidi ya kusaga duniani haina maana ikiwa muunganisho wa kondakta ni legevu, umeharibika, au umetengenezwa kwa metali zisizoendana. Miunganisho ya shaba-kwa-shaba yenye weld za exothermic au viunganishi vya mitambo vilivyoorodheshwa hudumisha uadilifu wa muda mrefu. Kuchanganya fimbo za shaba na vibanio vya mabati katika mazingira yenye unyevunyevu huunda seli ya kutu ya galvanic ambayo huharibu muunganisho baada ya muda.

Kutosoma kemia ya udongo.Upinzani pekee hautabiri kutu. Udongo wenye upinzani wa wastani (300 ohm-m) lakini kiwango cha juu cha salfeti na pH ya chini utashambulia shaba haraka kuliko ilivyotarajiwa. Daima unganisha jaribio la upinzani na uchambuzi wa kemia ya udongo (pH, kloridi, salfeti, kiwango cha unyevu) ili kuchagua nyenzo za fimbo kwa usahihi.

Maabara yetu ya ubora huko Xinchang hufanya jaribio la kunyunyizia chumvi (ASTM B117) kwenye kila kundi jipya la uzalishaji wa fimbo zilizofunikwa na shaba. Katika makundi 47 ya mwisho (N=47, inayowakilisha takriban fimbo 235,000 za kibinafsi), unene wa wastani wa safu ya shaba ulikuwa 0.268 mm na mkengeuko wa kawaida wa 0.012 mm. Hakuna kundi lililopungua chini ya kiwango cha chini cha 0.254 mm. Muda wa jaribio la kutu ni saa 1,000, na hakuna kundi lililoonyesha mfiduo wa chuma cha msingi ndani ya dirisha hilo.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Ni thamani gani ya upinzani wa udongo inayohitaji elektrodi za kutuliza kemikali badala ya fimbo za kawaida?

Hakuna kizingiti kimoja, lakini katika utendaji, wakati upinzani wa udongo unazidi ohm-m 1,000 kwa kina cha fimbo kilichopangwa, elektrodi za kutuliza kemikali au moduli za ardhini huwa hitaji la vitendo. Chini ya ohm-m 500, safu ya fimbo ya shaba iliyofunikwa vizuri kwa kawaida hupata upinzani unaokubalika. Kati ya ohm-m 500 na 1,000, mhandisi lazima ahesabu ikiwa safu za kuendesha kwa kina zaidi au safu za fimbo nyingi zinaweza kufikia upinzani unaolengwa bila kuongeza kemikali.

Ni mara ngapi ninapaswa kujaribu tena upinzani wa udongo baada ya mfumo wa kutuliza kusakinishwa?

Viwango vingi vinapendekeza upimaji wakati wa kuanza kazi na kisha mara kwa mara wakati wa maisha ya huduma. IEEE 81 inapendekeza upimaji wa kila mwaka au wa miaka miwili kwa ajili ya mitambo muhimu (vituo vidogo, vituo vya data, hospitali). Kwa vifaa vya viwandani vyenye hali thabiti ya udongo, muda wa upimaji wa miaka mitatu hadi mitano ni wa kawaida. Jaribu tena kila wakati baada ya kazi yoyote kubwa ya udongo, upangaji, au mabadiliko ya mifereji ya maji kwenye eneo hilo.

Je, ninaweza kutumia multimeter ya kawaida kwa jaribio la pointi 4 la Wenner?

Hapana. Kipima-sawa cha kawaida hakiingizi mkondo wa kutosha kupitia udongo na hakiwezi kupima kushuka kwa volteji ya juu-impedans kati ya elektrodi zinazowezekana kwa usahihi. Unahitaji kipimaji maalum cha upinzani wa ardhini kilichoundwa kwa ajili ya mbinu ya Wenner. Vifaa hivi huingiza mkondo wa AC kwa masafa ambayo huepuka kuingiliwa na harmoniki za mfumo wa umeme na kupima upinzani moja kwa moja.

Ni unene gani wa chini kabisa wa safu ya shaba ninayopaswa kukubali kwenye fimbo iliyofunikwa kwa shaba?

Katika Shibang, tunabainisha safu ya shaba ya angalau 0.254 mm kwenye modeli yetu ya AF-0232. Unene huu hutoa ulinzi wa kutu wenye maana kwa muda wa miaka 50 katika hali nyingi za udongo. Tabaka nyembamba za shaba (chini ya 0.15 mm) huchakaa katika udongo mkali ndani ya miaka 15-20, na kusababisha kiini cha chuma kutu haraka. Muulize mtengenezaji kila wakati unene wa chini uliohakikishwa, sio wastani au umbo la kawaida.

Je, urefu wa fimbo una umuhimu zaidi ya kipenyo cha fimbo ili kufikia upinzani mdogo wa ardhi?

Ndiyo, katika hali nyingi. Kuongeza urefu wa fimbo kuna athari kubwa katika kupunguza upinzani wa ardhi kuliko kuongeza kipenyo. Fimbo ndefu hugusa ujazo zaidi wa udongo na mara nyingi hufikia tabaka za ndani zaidi na zenye upitishaji zaidi. Kipenyo huchangia kupunguza upinzani (eneo zaidi la uso), lakini athari ni ya logarithmic, si ya mstari. Fimbo ya mita 3 yenye kipenyo cha milimita 14.2 kwa kawaida huzidi fimbo ya mita 1.5 yenye kipenyo cha milimita 25 katika udongo huo huo.

Ni nafasi gani nipaswa kutumia kati ya fimbo za ardhini katika safu ya fimbo nyingi?

Kanuni ya jumla ya uhandisi ni kwamba fimbo za nafasi ziwe angalau sawa na kina kinachoendeshwa. Kwa fimbo za mita 3, hakikisha nafasi ya angalau mita 3. Nafasi ngumu hupoteza fimbo kwa sababu maeneo ya kupunguza upinzani yanaingiliana. Baadhi ya wahandisi husukuma nafasi ya kina mara 1.5 kwa ufanisi wa hali ya juu, lakini vikwazo vya ardhi katika maeneo ya mijini wakati mwingine hulazimisha mipangilio migumu zaidi. Muundo unapaswa kuiga upinzani halisi wa safu, si kudhani mgawanyiko rahisi kwa idadi ya fimbo.

Joto la udongo huathiri vipi utendaji wa fimbo ya ardhini wakati wa baridi?

Joto la udongo linaposhuka, upinzani huongezeka. Chini ya kuganda, upinzani unaweza kuongezeka kwa kiwango cha 5 hadi 10 kulingana na kiwango cha unyevu na aina ya udongo. Hii ina maana kwamba mfumo wa kutuliza uliopima ohms 4 wakati wa kiangazi unaweza kusoma ohms 15-25 katikati ya majira ya baridi ikiwa eneo la baridi hufikia kina cha fimbo. Katika hali ya hewa ya baridi, sukuma fimbo chini ya mstari wa baridi au tumia elektrodi za kemikali ili kudumisha bahasha inayoendesha kuzunguka ncha ya fimbo kupitia mizunguko ya kuganda na kuyeyusha.

Je, vijiti vya shaba vinaendana na miunganisho ya kulehemu ya exothermic?

Ndiyo. Vijiti vya shaba vilivyofunikwa hukubali miunganisho ya exothermic (cadweld) kwa usafi kwa sababu uso wa nje wa shaba hutoa substrate nzuri ya kulehemu. Kulehemu huunda kifungo cha molekuli cha shaba-kwa-shaba ambacho hupinga kutu kwa maisha yote ya fimbo. Daima safisha uso wa fimbo kabla ya kulehemu na fuata kiolezo cha mtengenezaji wa kulehemu kwa kipenyo cha fimbo unayounganisha.

Kwa aina kamili ya bidhaa za kutuliza zinazotengenezwa katika kituo chetu, tembeleaaina ya fimbo ya ardhini na fimbo ya ardhiniukurasa. Unaweza pia kusoma kuhusumsingi ni nini na kwa nini ni muhimukutoka kwa rasilimali pana za tasnia.

Kuhusu Mwandishi

Jane Yang
Meneja Mauzo katika Xinchang Shibang New Material Co., Ltd.

Huyu ni Jane kutoka Xinchang Shibang New Material Co., Ltd ambayo ni kiwanda cha kitaalamu cha kutengeneza bidhaa za mfumo wa kuchomea na umeme kwa zaidi ya miaka 17.

Mimi ni meneja mauzo mwenye uzoefu wa miaka 12 katika ulinzi wa umeme na biashara ya nje ya ardhini.

Mimi ni mtaalamu wa kuwasaidia wateja wa ng'ambo kwa kupata bidhaa za ulinzi wa radi na ardhi kutoka China, nikitoa huduma kamili ikiwa ni pamoja na ukaguzi wa ubora, mpangilio wa vifaa na nyaraka zote za usafirishaji. Pia naweza kukusaidia kununua bidhaa zingine zinazohusiana na umeme.

Mtaalamu, mwaminifu na rahisi kuwasiliana naye, niko tayari kukupa suluhisho za ununuzi wa moja kwa moja.

Facebook:https://www.facebook.com/profile.php?id=100010328133684
LinkedIn:https://www.linkedin.com/in/%E5%BA%B7-%E6%9D%A8-81babb102/?skipRedirect=true
X: https://x.com/janeyang33


Muda wa chapisho: Julai-24-2026