Làm thế nào để ngăn chặn quá trình oxy hóa trên các kết nối thanh cái bằng nhôm？

Tại sao các mối nối thanh cái bằng nhôm bị oxy hóa nhanh hơn thân dây dẫn

Nhôm phản ứng với oxy gần như ngay lập tức khi bề mặt mới lộ ra, tạo thành một màng oxit nhôm mỏng. Trên đường dây dẫn hở, lớp màng này thực sự có tác dụng bảo vệ, nhưng ở mối nối bắt vít hoặc kẹp, nó sẽ trở thành vấn đề vì nhôm oxit là chất cách điện chứ không phải chất dẫn điện. Được đặt đúng vị trí, lớp màng này làm tăng điện trở tiếp xúc tại khớp và điện trở trực tiếp chuyển thành nhiệt dưới tải. A thanh cái dòng điện cao Kết nối mang vài nghìn ampe có thể thấy nhiệt độ tăng cục bộ từ 20 đến 40 độ C so với dây dẫn xung quanh chỉ vì một lớp oxit mỏng chưa bao giờ được loại bỏ trước khi lắp ráp.

Độ ẩm, chất ô nhiễm công nghiệp và không khí muối ven biển đẩy nhanh quá trình này hơn nữa. Trong môi trường công nghiệp tiêu chuẩn, mối nối nhôm chưa được xử lý có thể cho thấy sự phát triển oxit có thể đo lường được trong vòng 90 ngày; ở những vùng ven biển hoặc có độ ẩm cao, khoảng thời gian đó sẽ rút ngắn xuống còn vài tuần. Đây là lý do tại sao mỗi người có uy tín thanh cái phân phối điện Quy trình lắp đặt coi việc chuẩn bị mối nối là một bước riêng biệt, tách biệt khỏi việc siết bu lông đơn giản.

Sáu bước thiết thực để ngăn chặn quá trình oxy hóa ở khớp

Trình tự sau đây phản ánh thông lệ tiêu chuẩn được sử dụng trong lắp đặt trạm biến áp và thanh cái công nghiệp, đồng thời áp dụng cho cả công trình xây dựng mới và cải tạo trên cơ sở hiện có. hệ thống thanh cái điện .

1. Mài mòn cơ học bề mặt tiếp xúc. Sử dụng bàn chải dây thép không gỉ hoặc miếng mài mòn mịn để loại bỏ lớp oxit nhìn thấy được xuống kim loại sáng. Không bao giờ sử dụng bàn chải đã từng chạm vào đồng vì các hạt đồng nhúng vào sẽ tạo ra sự ăn mòn điện trên nhôm.
2. Áp dụng hợp chất chung trong vòng vài phút. Một hợp chất kết dính ức chế oxit (thường là mỡ hạt kẽm hoặc nhôm) phải được bôi ngay sau khi mài mòn, trước khi màng oxit mới có thể hình thành. Hợp chất này thay thế không khí và độ ẩm khỏi các bất thường trên bề mặt vi mô.
3. Mài mòn lại thông qua hợp chất. Đưa bàn chải sắt đi qua hợp chất được bôi sẽ phá vỡ mọi oxit hình thành trong vài giây sau khi làm sạch, tạo ra các điểm tiếp xúc dẫn điện mới.
4. Chọn vật liệu kết nối chính xác. Các mối nối nhôm với nhôm nên sử dụng phần cứng bằng nhôm hoặc hợp kim nhôm; quá trình chuyển đổi từ nhôm sang đồng đòi hỏi phải có hệ thống lưỡng kim được chứng nhận đầu nối thanh cái để ngăn chặn hoạt động điện hóa giữa các kim loại khác nhau.
5. Momen xoắn theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Các mối nối bị nén kém để lại những khoảng trống nơi không khí và hơi ẩm di chuyển vào; các mối nối bị vặn quá mạnh có thể làm nứt lớp hợp chất bảo vệ oxit hoặc làm biến dạng nhôm. Cả hai thái cực đều rút ngắn tuổi thọ chung.
6. Bịt kín và cách nhiệt mối nối đã hoàn thiện. Ủng co nhiệt, băng cách điện hoặc vỏ bọc hoàn toàn giúp ngăn chặn độ ẩm, bụi và ngưng tụ trong suốt thời gian lắp đặt.

Lựa chọn phương pháp xử lý bề mặt và mạ: So sánh

Lựa chọn lớp mạ và lớp phủ ảnh hưởng đến cả khả năng chống oxy hóa ban đầu và thời gian bảo trì lâu dài của mối nối. Bảng dưới đây tóm tắt các tùy chọn phổ biến được sử dụng trong giải pháp hệ thống thanh cái hôm nay.

Ở những nơi môi trường đặc biệt khắc nghiệt, nhiều kỹ sư tránh hoàn toàn các mối nối bu lông hở và chỉ định một Thanh xe buýt hình ống cách nhiệt hoàn toàn , bọc dây dẫn bằng lớp cao su silicon PTFE, nhựa epoxy hoặc EPDM để mối nối không bao giờ tiếp xúc với không khí mở sau khi vận hành thử.

Cách nhiệt và bảo vệ môi trường ngoài mối nối

Ngăn chặn quá trình oxy hóa không chỉ giới hạn ở điểm kết nối. Chiều dài đầy đủ của một Thanh xe buýt hình ống hợp kim nhôm lợi ích từ các chiến lược bảo vệ môi trường giúp giảm thiểu sự tiếp xúc tổng thể với kim loại trần:

• Áp dụng anodizing hoặc một lớp phủ bảo vệ rõ ràng cho các đường chạy lộ thiên khi lắp đặt ngoài trời hoặc ven biển.
• Sử dụng một Thanh xe buýt hình ống PTFE hoặc Thanh cái hình ống cao su silicone EPDM áo khoác nơi dây dẫn đi qua vùng ăn mòn hoặc hoạt động hóa học.
• Duy trì khoảng trống và thông gió thích hợp để nước ngưng tụ không tích tụ trên bề mặt dây dẫn qua đêm.
• Lắp đặt các thanh đỡ thanh cái và các chất cách điện sau được định mức cho cấp điện áp cụ thể, giữ cho dây dẫn ổn định về mặt cơ học để các mối nối không bị căng nhiều lần do rung động hoặc giãn nở nhiệt.

Đối với các trang web chuyển sang Busway nhỏ gọn mật độ cao hoặc một Hệ thống Busway điện áp cao và thấp , vỏ bọc đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên, vì dây dẫn không bao giờ được tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời ngoại trừ tại các điểm kiểm tra.

Lịch trình kiểm tra để nắm bắt quá trình oxy hóa trước khi nó gây ra hư hỏng

Ngay cả các khớp được lắp đặt chính xác cũng được hưởng lợi từ việc kiểm tra định kỳ, vì độ mòn của miếng đệm, độ rung và chu trình nhiệt có thể dần dần làm lỏng kết nối sau nhiều năm sử dụng.

Kết quả quét nhiệt cho kết quả cao hơn 10 độ C so với khớp khỏe mạnh tương đương trên cùng một khớp Thanh cái điện hạ thế hoạt động thường được coi là một dấu hiệu cảnh báo sớm và được lên kế hoạch để tháo gỡ vào lần ngừng hoạt động tiếp theo.

Những sai lầm phổ biến làm tăng tốc quá trình oxy hóa

Kinh nghiệm thực địa trong các dự án cải tạo trạm biến áp và công nghiệp chỉ ra một số lỗi thường xuyên xảy ra:

• Tái sử dụng bàn chải dây cũng từng được sử dụng trên dây dẫn đồng, tạo ra các hạt đồng gây ra hiện tượng ăn mòn điện.
• Trì hoãn việc sử dụng hợp chất sau khi mài mòn bề mặt, tạo điều kiện cho một lớp oxit mới hình thành trước khi mối nối được hàn kín.
• Trộn trực tiếp phần cứng bằng nhôm và đồng mà không cần đầu nối lưỡng kim định mức.
• Bỏ qua việc kiểm tra lại mô-men xoắn sau chu kỳ nhiệt đầu tiên sau khi vận hành thử, khi phần cứng đã ổn định và lực kẹp có thể giảm xuống.
• Việc chọn cấu trúc hỗ trợ chung thay vì hệ thống hỗ trợ được thiết kế cho đường kính thanh cái cụ thể và định mức dòng điện, có thể cho phép chuyển động vi mô liên tục làm xáo trộn vòng đệm khớp.

Câu hỏi thường gặp

Nhôm anodized vẫn cần hợp chất chung ở các kết nối?

Đúng. Anodizing bảo vệ bề mặt dây dẫn hở, nhưng bản thân lớp anodized không dẫn điện và phải được loại bỏ tại vùng tiếp xúc trước khi áp dụng hợp chất và thực hiện kết nối.

Thanh cái bằng nhôm có thể kết nối trực tiếp với thiết bị đầu cuối bằng đồng không?

Không phải không có đầu nối chuyển tiếp lưỡng kim. Tiếp xúc trực tiếp giữa nhôm với đồng khi có hơi ẩm tạo ra một tế bào điện làm ăn mòn mặt nhôm nhanh chóng.

Bao lâu thì nên bôi lại hợp chất chung?

Hầu hết các nhà sản xuất khuyên bạn nên kiểm tra tình trạng hỗn hợp từ ba đến năm năm một lần hoặc sớm hơn ở môi trường ven biển, công nghiệp hoặc có độ ẩm cao, nơi mà lớp đệm kín có thể xuống cấp nhanh hơn.

Thanh cái được cách điện hoàn toàn có chống lại quá trình oxy hóa không?

Vỏ bọc cách điện làm giảm đáng kể sự tiếp xúc, nhưng bất kỳ điểm nối, điểm nối hoặc điểm cuối nào mà dây dẫn lộ ra để kết nối vẫn yêu cầu việc chuẩn bị bề mặt và ứng dụng hỗn hợp giống như mô tả ở trên.