Cum să preveniți oxidarea conexiunilor barelor colectoare din aluminiu?

De ce articulațiile din aluminiu se oxidează mai repede decât corpul conductorului

Aluminiul reacționează cu oxigenul aproape instantaneu odată ce o suprafață proaspătă este expusă, formând o peliculă subțire de oxid de aluminiu. Pe conductorul deschis, acest film este de fapt protector, dar la o îmbinare prin șuruburi sau prin strângere devine o problemă, deoarece oxidul de aluminiu este un izolator electric, nu un conductor. Lăsat pe loc, acest film crește rezistența de contact la articulație, iar rezistența se transformă direct în căldură sub sarcină. A bara de curent mare conexiunea care transportă câteva mii de amperi poate vedea o creștere localizată a temperaturii de 20 până la 40 de grade Celsius deasupra conductorului din jur, pur și simplu pentru că un strat subțire de oxid nu a fost niciodată îndepărtat înainte de asamblare.

Umiditatea, poluanții industriali și aerul sărat de coastă accelerează și mai mult acest proces. Într-un mediu industrial standard, o îmbinare din aluminiu netratată poate prezenta o creștere măsurabilă a oxidului în 90 de zile; în regiunile de coastă sau cu umiditate ridicată, această fereastră se scurtează la câteva săptămâni. Acesta este motivul pentru care fiecare reputat bara de distribuție a puterii procedura de instalare tratează pregătirea îmbinării ca o etapă distinctă, separată de simpla strângere a șuruburilor.

Șase pași practici pentru a preveni oxidarea la nivelul articulației

Următoarea secvență reflectă practica standard utilizată în instalațiile de bare colectoare industriale și substații și se aplică atât construcțiilor noi, cât și lucrărilor de modernizare pe o instalație existentă. sistem de bare colectoare electrice .

1. Uzurați mecanic suprafața de contact. Utilizați o perie de sârmă din oțel inoxidabil sau un tampon abraziv fin pentru a îndepărta stratul de oxid vizibil până la metal strălucitor. Nu folosiți niciodată o perie care a atins anterior cuprul, deoarece particulele de cupru încorporate creează coroziune galvanică pe aluminiu.
2. Aplicați compusul pentru îmbinări în câteva minute. Un compus pentru îmbinări care inhibă oxidul (de obicei o unsoare cu particule de zinc sau aluminiu) trebuie aplicat imediat după abraziune, înainte ca o nouă peliculă de oxid să se poată reforma. Compusul înlocuiește aerul și umiditatea din neregularitățile microscopice ale suprafeței.
3. Reabrazi prin compus. Lucrând peria de sârmă prin compusul aplicat, se descompune orice oxid care s-a format în câteva secunde după curățare, înglobând puncte de contact conductoare proaspete.
4. Selectați materialul corect pentru conector. Îmbinările aluminiu-aluminiu ar trebui să utilizeze feronerie din aluminiu sau aliaje de aluminiu; Tranzițiile de la aluminiu la cupru necesită un bimetalic certificat conector pentru bare colectoare pentru a preveni acțiunea galvanică între metale diferite.
5. Strângeți cuplul conform specificațiilor producătorului. Îmbinările cu cuplu insuficient lasă goluri unde aerul și umiditatea migrează; îmbinările suprastrânse pot crăpa stratul compus protector împotriva oxidului sau pot deforma aluminiul. Ambele extreme scurtează viața articulațiilor.
6. Sigilați și izolați îmbinarea finită. Cizmele termocontractabile, banda izolatoare sau o carcasă complet închisă împiedică umiditatea, praful și condensul pe toată durata de viață a instalației.

Alegerea tratamentelor de suprafață și placare: o comparație

Opțiunile de placare și acoperire afectează atât rezistența inițială la oxidare, cât și intervalul de întreținere pe termen lung al unei îmbinări. Tabelul de mai jos rezumă opțiunile comune utilizate în soluții de sisteme de bare colectoare azi.

Acolo unde mediul este deosebit de dur, mulți ingineri se îndepărtează complet de îmbinările cu șuruburi deschise și specifică a Bară tubulară complet izolată , care învelește conductorul într-un strat de PTFE, rășină epoxidică sau cauciuc siliconic EPDM, astfel încât îmbinarea să nu fie niciodată expusă la aer liber după punere în funcțiune.

Izolarea și protecția mediului dincolo de articulație

Prevenirea oxidării nu se limitează la punctul de conectare. Lungimea completă a unui Bara tubulara din aliaj de aluminiu beneficiază de strategiile de protecție a mediului care reduc expunerea globală la metalul gol:

• Aplicarea anodizării sau a unui strat de protecție transparent pe pistele expuse în instalații exterioare sau de coastă.
• Folosind a Bară tubulară PTFE or Bară tubulară din cauciuc siliconic EPDM manta unde conductorul trece prin zone corozive sau active chimic.
• Menținerea spațiului liber și a ventilației adecvate, astfel încât condensul să nu se acumuleze pe suprafața conductorului peste noapte.
• Instalarea de suporturi de bare colectoare și izolatori de stâlpi evaluați pentru clasa de tensiune specifică, menținând conductorul stabil din punct de vedere mecanic, astfel încât îmbinările să nu fie solicitate în mod repetat de vibrații sau dilatare termică.

Pentru site-urile care trec la a Autobuze compacte de înaltă densitate sau a Sistem de cai de înaltă și joasă tensiune , incinta în sine acționează ca prima linie de apărare, deoarece conductorul nu este niciodată expus direct la aer liber decât la punctele de inspecție.

Program de inspecție pentru a capta oxidarea înainte ca aceasta să provoace defecțiune

Chiar și îmbinările instalate corect beneficiază de verificări periodice, deoarece uzura garniturii, vibrațiile și ciclurile termice pot slăbi treptat o conexiune pe parcursul anilor de funcționare.

O scanare termică indică mai mult de 10 grade Celsius peste o articulație echivalentă, sănătoasă pe aceeași Bară electrică de joasă tensiune rularea este, în general, tratată ca un semn de avertizare timpurie și programată pentru dezasamblare la următoarea întrerupere planificată.

Greșeli frecvente care accelerează oxidarea

Experiența pe teren în cadrul proiectelor de modernizare a substațiilor și industriale indică un set mic de erori recurente:

• Reutilizarea unei perii de sârmă care a fost folosită și pe conductorii de cupru, introducând particule de cupru care declanșează coroziunea galvanică.
• Întârzierea aplicării compusului după abraziunea suprafeței, permițând formarea unui strat de oxid proaspăt înainte de sigilarea îmbinării.
• Amestecarea feroneriei din aluminiu și cupru direct fără un conector bimetalic nominal.
• Omiterea verificărilor de re-cuplu după primul ciclu termic după punerea în funcțiune, când hardware-ul se instalează și forța de strângere poate scădea.
• Alegerea unei structuri de susținere generică în locul unui sistem de susținere proiectat pentru diametrul specific al barei colectoare și puterea nominală a curentului, care poate permite micro-mișcări care perturbă în mod repetat etanșarea îmbinării.

Întrebări frecvente

Aluminiul anodizat mai are nevoie de compus pentru îmbinări la conexiuni?

Da. Anodizarea protejează suprafața conductorului deschis, dar stratul anodizat în sine este neconductiv și trebuie îndepărtat la zona de contact înainte de a aplica compusul și de a face conexiunea.

Barele colectoare din aluminiu se pot conecta direct la bornele echipamentelor din cupru?

Nu fără un conector bimetalic de tranziție. Contactul direct aluminiu-cupru în prezența umidității creează o celulă galvanică care corodează rapid partea de aluminiu.

Cât de des trebuie reaplicat compusul pentru articulații?

Majoritatea producătorilor recomandă inspectarea stării compusului la fiecare trei până la cinci ani, sau mai devreme în medii de coastă, industriale sau cu umiditate ridicată, unde capacul de etanșare se poate degrada mai repede.

Este o bară complet izolată imună la oxidare?

Mantaua izolată reduce foarte mult expunerea, dar orice îmbinare, robinet sau punct de terminare în care conductorul este expus pentru conectare necesită în continuare aceeași pregătire a suprafeței și aplicarea compusului descrise mai sus.