چگونه از اکسیداسیون در اتصالات شینه آلومینیومی جلوگیری کنیم؟

چرا اتصالات شینه آلومینیومی سریعتر از بدنه هادی اکسید می شوند؟

هنگامی که یک سطح تازه در معرض دید قرار می گیرد، آلومینیوم تقریباً بلافاصله با اکسیژن واکنش می دهد و یک لایه نازک اکسید آلومینیوم را تشکیل می دهد. روی هادی باز این فیلم در واقع محافظ است، اما در اتصال پیچ یا گیره مشکل ساز می شود زیرا اکسید آلومینیوم یک عایق الکتریکی است نه یک رسانا. این فیلم در جای خود باقی بماند، مقاومت تماس در محل اتصال را افزایش می دهد و مقاومت مستقیماً تحت بار به گرما تبدیل می شود. الف باسبار جریان بالا اتصال چند هزار آمپری می تواند افزایش دمای موضعی 20 تا 40 درجه سانتیگراد را بالاتر از هادی اطراف مشاهده کند، زیرا یک لایه نازک اکسید هرگز قبل از مونتاژ برداشته نشده است.

رطوبت، آلاینده‌های صنعتی و هوای نمک ساحلی این فرآیند را تسریع می‌کنند. در یک محیط صنعتی استاندارد، یک اتصال آلومینیومی تصفیه نشده می تواند رشد اکسید قابل اندازه گیری را در عرض 90 روز نشان دهد. در مناطق ساحلی یا با رطوبت بالا، این پنجره تا چند هفته کوتاه می شود. به همین دلیل است که هر معتبری شینه توزیع برق روش نصب، آماده سازی اتصال را به عنوان یک مرحله متمایز، جدا از سفت کردن ساده پیچ ها در نظر می گیرد.

شش گام عملی برای جلوگیری از اکسیداسیون در مفصل

دنباله زیر روش استاندارد مورد استفاده در ایستگاه های پست و شینه های صنعتی را منعکس می کند و هم برای ساخت و ساز جدید و هم برای کارهای مقاوم سازی در یک دستگاه موجود اعمال می شود. سیستم شینه برقی .

1. سطح تماس را به صورت مکانیکی ساییده کنید. از یک برس سیمی فولادی ضد زنگ یا پد ساینده ریز استفاده کنید تا لایه اکسید قابل مشاهده را تا فلز روشن جدا کنید. هرگز از برس هایی که قبلا مس را لمس کرده اند استفاده نکنید، زیرا ذرات مس تعبیه شده باعث ایجاد خوردگی گالوانیکی روی آلومینیوم می شوند.
2. ترکیب مفصل را در عرض چند دقیقه اعمال کنید. یک ترکیب مفصل بازدارنده اکسید (معمولاً گریس ذرات روی یا آلومینیوم) باید بلافاصله پس از سایش، قبل از اینکه یک فیلم اکسید جدید اصلاح شود، اعمال شود. این ترکیب هوا و رطوبت را از بی نظمی های سطح میکروسکوپی جابجا می کند.
3. دوباره از طریق ترکیب ساییده شود. کار کردن برس سیمی از طریق ترکیب اعمال شده، هر اکسیدی را که در چند ثانیه پس از تمیز کردن تشکیل شده است، می شکند و نقاط تماس رسانای تازه ای را جاسازی می کند.
4. مواد کانکتور صحیح را انتخاب کنید. اتصالات آلومینیوم به آلومینیوم باید از سخت افزار آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم استفاده کنند. انتقال آلومینیوم به مس نیاز به دو فلزی تایید شده دارد رابط باسبار برای جلوگیری از عمل گالوانیکی بین فلزات غیر مشابه.
5. گشتاور مطابق با مشخصات سازنده اتصالات با گشتاور کمتر، شکاف هایی را ایجاد می کنند که در آن هوا و رطوبت به داخل منتقل می شود. اتصالات با گشتاور بیش از حد می توانند لایه ترکیبی محافظ اکسید را ترک کنند یا آلومینیوم را تغییر شکل دهند. هر دو حالت افراطی عمر مفصل را کوتاه می کنند.
6. اتصال تمام شده را آب بندی و عایق بندی کنید. چکمه های انقباض حرارتی، نوار عایق یا یک محفظه کاملاً محصور از رطوبت، گرد و غبار و تراکم در طول عمر نصب جلوگیری می کند.

انتخاب سطوح و آبکاری: مقایسه

انتخاب های آبکاری و پوشش هم بر مقاومت اکسیداسیون اولیه و هم بر فاصله نگهداری طولانی مدت یک اتصال تأثیر می گذارد. جدول زیر گزینه های رایج مورد استفاده در آن را خلاصه می کند راه حل های سیستم باسبار امروز

در جاهایی که محیط به ویژه سخت است، بسیاری از مهندسان به طور کامل از اتصالات پیچ باز فاصله می گیرند و یک میله اتوبوس لوله ای کاملا عایق ، که هادی را در یک لایه PTFE، رزین اپوکسی یا لاستیک سیلیکونی EPDM می پیچد تا اتصال پس از راه اندازی هرگز در معرض هوای آزاد قرار نگیرد.

عایق و حفاظت از محیط زیست فراتر از مفصل

جلوگیری از اکسیداسیون به نقطه اتصال محدود نمی شود. طول کامل یک باربری لوله ای آلیاژ آلومینیوم مزایای استراتژی های حفاظت از محیط زیست که قرار گرفتن در معرض کلی فلز لخت را کاهش می دهد:

• استفاده از آنودایز یا پوشش محافظ شفاف برای اجراهای در معرض در تاسیسات بیرونی یا ساحلی.
• با استفاده از a باربری لوله ای PTFE یا میله اتوبوس لوله لاستیکی سیلیکونی EPDM ژاکتی که در آن هادی از مناطق خورنده یا فعال شیمیایی عبور می کند.
• حفظ فاصله و تهویه مناسب به طوری که تراکم در طول شب روی سطح هادی جمع نشود.
• نصب تکیه گاه های باس بار و عایق های پستی که برای کلاس ولتاژ خاص درجه بندی شده اند، هادی را از نظر مکانیکی پایدار نگه می دارد تا مفاصل به طور مکرر توسط ارتعاش یا انبساط حرارتی تحت فشار قرار نگیرند.

برای سایت هایی که به a اتوبوس کامپکت با چگالی بالا یا الف سیستم اتوبوسرانی فشار قوی و پایین ، محفظه خود به عنوان اولین خط دفاع عمل می کند، زیرا هادی هرگز مستقیماً در معرض هوای آزاد قرار نمی گیرد مگر در نقاط بازرسی.

برنامه بازرسی برای گرفتن اکسیداسیون قبل از اینکه باعث شکست شود

حتی اتصالاتی که به درستی نصب شده اند نیز از بررسی های دوره ای سود می برند، زیرا سایش واشر، لرزش و چرخه حرارتی می تواند به تدریج اتصال را در طول سالها کار شل کند.

یک اسکن حرارتی که بیش از 10 درجه سانتیگراد بالاتر از یک مفصل معادل و سالم در همان مفصل نشان می دهد. باسبار برق فشار ضعیف اجرای به طور کلی به عنوان یک علامت هشدار اولیه در نظر گرفته می شود و برای جداسازی قطعات در قطع برنامه ریزی شده بعدی برنامه ریزی شده است.

اشتباهات رایجی که اکسیداسیون را تسریع می کنند

تجربه میدانی در پروژه‌های مقاوم‌سازی پست و صنعتی به مجموعه کوچکی از خطاهای تکراری اشاره می‌کند:

• استفاده مجدد از یک برس سیمی که روی هادی های مسی نیز استفاده شده است، ذرات مس را معرفی می کند که باعث خوردگی گالوانیکی می شود.
• تأخیر در استفاده از ترکیب پس از سایش سطح، اجازه می دهد تا یک لایه اکسید تازه قبل از آب بندی درز تشکیل شود.
• مخلوط کردن سخت افزار آلومینیوم و مس به طور مستقیم بدون اتصال دو فلزی درجه بندی شده.
• رد شدن از بررسی مجدد گشتاور پس از اولین سیکل حرارتی پس از راه اندازی، زمانی که سخت افزار ته نشین می شود و نیروی گیره می تواند کاهش یابد.
• انتخاب یک ساختار پشتیبانی عمومی به جای یک سیستم پشتیبانی مهندسی شده برای قطر شینه و درجه جریان خاص، که می‌تواند امکان حرکت ریز را فراهم کند که مکرراً مهر و موم اتصال را مختل کند.

سوالات متداول

آیا آلومینیوم آنودایز شده هنوز در اتصالات به ترکیب مشترک نیاز دارد؟

بله. آنودایز کردن سطح هادی باز را محافظت می کند، اما لایه آنودایز شده به خودی خود نارسانا است و باید قبل از اعمال ترکیب و ایجاد اتصال در محل تماس برداشته شود.

آیا شینه های آلومینیومی می توانند مستقیماً به پایانه های تجهیزات مسی متصل شوند؟

بدون کانکتور انتقال دو فلزی. تماس مستقیم آلومینیوم با مس در حضور رطوبت یک سلول گالوانیکی ایجاد می کند که به سرعت قسمت آلومینیومی را خورده می کند.

هر چند وقت یک بار باید ترکیب مفصل را دوباره استفاده کرد؟

اکثر سازندگان توصیه می‌کنند که شرایط ترکیب را هر سه تا پنج سال یا زودتر در محیط‌های ساحلی، صنعتی یا با رطوبت بالا که ممکن است چکمه آب‌بندی سریع‌تر تخریب شود، بررسی کنید.

آیا یک شینه کاملاً عایق شده در برابر اکسیداسیون مصون است؟

ژاکت عایق تا حد زیادی نوردهی را کاهش می دهد، اما هر اتصال، ضربه یا نقطه پایانی که در آن هادی برای اتصال در معرض قرار می گیرد، همچنان به همان آماده سازی سطح و کاربرد ترکیبی که در بالا توضیح داده شد نیاز دارد.