Kuinka estää hapettumista alumiinikiskoliitännöissä?

Miksi alumiinikiskoliitokset hapettuvat nopeammin kuin johdinrunko

Alumiini reagoi hapen kanssa lähes välittömästi, kun uusi pinta paljastuu, muodostaen ohuen alumiinioksidikalvon. Avoin johdinsarjassa tämä kalvo on itse asiassa suojaava, mutta pultti- tai puristusliitoksessa siitä tulee ongelma, koska alumiinioksidi on sähköeriste, ei johdin. Paikoilleen jätetty kalvo nostaa liitoksen kosketusvastusta ja vastus muuttuu kutaimituksen alaisena suoraan lämmöksi. A suurvirtakisko Useita tuhansia ampeeria kuljettavassa liitännässä voi havaita paikallisen lämpötilan nousun 20-40 celsiusastetta ympäröivän johtimen yläpuolelle yksinkertaisesti siksi, että ohutta oksidikerrosta ei koskaan poistettu ennen kokoamista.

Kosteus, teollisuuden epäpuhtaudet ja rannikon suolailma nopeuttavat tätä prosessia entisestään. Normaalissa teollisuusympäristössä käsittelemätön alumiiniliitos voi osoittaa mitattavissa olevaa oksidin kasvua 90 päivässä; rannikolla tai korkean kosteuden alueilla tämä ikkuna lyhenee muutamaan viikkoon. Tästä syystä jokainen hyvämaineinen virtakisko asennusprosessi käsittelee liitoksen valmistelua erillisenä vaiheena, joka on erillään yksinkertaisesti pulttien kiristämisestä.

Kuusi käytännön vaihetta hapettumisen estämiseksi nivelessä

Seuraava järjestys kuvastaa sähköasema- ja teollisuuskiskoasennuksissa käytettyä vakiokäytäntöä, ja se koskee sekä uudisrakentamista että olemassa olevien jälkiasennustöitä sähkökiskojärjestelmä .

1. Hio kosketuspinta mekaanisesti. Käytä ruostumattomasta teräksestä valmistettua teräsharjaa tai hienoa hiomatyynyä poistaaksesi näkyvä oksidikerros kirkkaaksi metalliksi. Älä koskaan käytä harjaa, joka on aiemmin koskettanut kuparia, sillä upotetut kuparihiukkaset aiheuttavat galvaanista korroosiota alumiinille.
2. Levitä saumamassaa minuuteissa. Oksideja estävä saumamassa (yleensä sinkki- tai alumiinihiukkasrasva) on levitettävä välittömästi hionnan jälkeen, ennen kuin uusi oksidikalvo voi uudistua. Seos syrjäyttää ilman ja kosteuden mikroskooppisista pinnan epätasaisuuksista.
3. Hio uudelleen seoksen läpi. Teräsharjan työstäminen levitetyn seoksen läpi hajottaa kaikki oksidit, jotka muodostuivat sekunneissa puhdistuksen jälkeen, ja upottaa uudet johtavat kosketuskohdat.
4. Valitse oikea liitinmateriaali. Alumiinin ja alumiinin liitoksissa tulee käyttää alumiinia tai alumiiniseosta valmistettuja laitteita; alumiinista kupariin siirtymiset edellyttävät sertifioitua bimetallia kiskon liitin estämään galvaanista toimintaa erilaisten metallien välillä.
5. Vääntömomentti valmistajan ohjeiden mukaan. Alikiristetyt liitokset jättävät rakoja, joihin ilma ja kosteus kulkeutuvat; Liian kiristetut liitokset voivat halkeilla oksidia suojaavan yhdistekerroksen tai vääntää alumiinia. Molemmat ääripäät lyhentävät yhteisen ikää.
6. Tiivistä ja eristä valmis liitos. Kutistettavat saappaat, eristenauha tai täysin suljettu kotelo pitävät kosteuden, pölyn ja kondenssiveden poissa asennuksen käyttöiän ajan.

Pintakäsittelyjen ja pinnoituksen valitseminen: vertailu

Pinnoite- ja pinnoitusvalinnat vaikuttavat sekä alkuperäiseen hapettumisenkestävyyteen että liitoksen pitkäaikaiseen huoltoväliin. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto yleisesti käytetyistä vaihtoehdoista kiskojärjestelmäratkaisut tänään.

Jos ympäristö on erityisen ankara, monet insinöörit luopuvat avoimista ruuviliitoksista kokonaan ja määrittävät a Täysin eristetty putkimainen väyläpalkki , joka käärii johtimen PTFE-, epoksihartsi- tai EPDM-silikonikumikerrokseen, jotta liitos ei koskaan altistu ulkoilmaan käyttöönoton jälkeen.

Eristys ja ympäristönsuojelu liitoksen ulkopuolella

Hapettumisen estäminen ei rajoitu liitoskohtaan. Koko pituus an Alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen väyläpalkki hyötyy ympäristönsuojelustrategioista, jotka vähentävät paljaalle metallille altistumista:

• Anodisoinnin tai kirkkaan suojapinnoitteen levittäminen näkyville ajoalueille ulko- tai rannikkoasennuksissa.
• Käyttämällä a PTFE putkimainen väyläpalkki or EPDM-silikonikumiputkikisko vaippa, jossa johdin kulkee syövyttävien tai kemiallisesti aktiivisten vyöhykkeiden läpi.
• Säilytä riittävä välys ja tuuletus, jotta kondenssivettä ei kerry johtimen pinnalle yön aikana.
• Asenna virtakiskotuet ja pylväseristimet, jotka on mitoitettu tietylle jänniteluokalle, jolloin johdin pysyy mekaanisesti vakaana, jotta liitokset eivät joudu toistuvasti tärinän tai lämpölaajenemisen rasitukseen.

Sivustot, jotka siirtyvät a Suuritiheyksinen Compact Busway tai a Korkea- ja matalajänniteväyläjärjestelmä , itse kotelo toimii ensimmäisenä puolustuslinjana, koska johdin ei ole koskaan suoraan alttiina ulkoilmalle paitsi tarkastuspisteissä.

Tarkastusaikataulu hapettumisen havaitsemiseksi ennen kuin se aiheuttaa vikoja

Jopa oikein asennetut liitokset hyötyvät säännöllisistä tarkastuksista, koska tiivisteiden kuluminen, tärinä ja lämpökierto voivat vähitellen löystyä liitoksen vuosien käytön aikana.

Lämpöskannaus, joka näyttää yli 10 celsiusastetta vastaavan terveen nivelen yläpuolella samassa Pienjännitevirtakisko ajoa käsitellään yleensä varhaisvaroitusmerkkinä ja se puretaan seuraavan suunnitellun käyttökatkon yhteydessä.

Yleiset virheet, jotka nopeuttavat hapettumista

Kenttäkokemus sähköasemien ja teollisuuden jälkiasennusprojekteista viittaa pieneen joukkoon toistuvia virheitä:

• Uusiokäyttöinen teräsharja, jota on käytetty myös kuparijohtimissa, tuo mukanaan galvaanisen korroosion laukaisevia kuparihiukkasia.
• Viivästyttää seoksen levitystä pinnan hiomisen jälkeen, jolloin uusi oksidikerros muodostuu ennen liitoksen tiivistämistä.
• Alumiinin ja kuparin laitteistojen sekoittaminen suoraan ilman mitoitettua bimetalliliitintä.
• Uusintamomenttitarkistukset ohitetaan ensimmäisen käyttöönoton jälkeisen lämpöjakson jälkeen, kun laitteisto asettuu ja puristusvoima voi pudota.
• Yleisen tukirakenteen valitseminen tietylle virtakiskon halkaisijalle ja virranmittaukselle suunnitellun tukijärjestelmän sijaan, mikä voi mahdollistaa mikroliikkeen, joka toistuvasti häiritsee liitoksen tiivistettä.

Usein kysytyt kysymykset

Tarvitseeko anodisoitu alumiini vielä saumamassaa liitoksissa?

Kyllä. Anodisointi suojaa avointa johtimen pintaa, mutta anodisoitu kerros itsessään ei ole sähköä johtava ja se on poistettava kosketusalueelta ennen seoksen levittämistä ja liitoksen tekemistä.

Voiko alumiiniset virtakiskot liittää suoraan kuparilaitteiden liittimiin?

Ei ilman bimetallista siirtymäliitintä. Suora alumiini-kuparikontakti kosteuden läsnäollessa muodostaa galvaanisen kennon, joka syövyttää alumiinipuolen nopeasti.

Kuinka usein saumaseosta tulee levittää uudelleen?

Useimmat valmistajat suosittelevat seoksen kunnon tarkastamista kolmen tai viiden vuoden välein tai aikaisemmin rannikko-, teollisuus- tai korkean kosteuden olosuhteissa, joissa tiiviste voi hajota nopeammin.

Onko täysin eristetty virtakisko immuuni hapettumiselle?

Eristetty vaippa vähentää huomattavasti altistumista, mutta kaikki liitokset, tapit tai päätepisteet, joissa johdin on esillä liittämistä varten, vaativat silti saman pinnan valmistelun ja yhdistelmän levityksen edellä kuvatulla tavalla.