Sådan forhindres oxidation på aluminiumskinneforbindelser?

Hvorfeller aluminiumsskinnesamlinger oxideres hurtigere end lederlegemet

Aluminium reagerer med oxygen næsten øjeblikkeligt, når en frisk overflade blotlægges, og danner en tynd aluminiumoxidfilm. På det åbne lederløb er denne film faktisk beskyttende, men ved en boltet eller fastspændt samling bliver det et problem, fordi aluminiumoxid er en elektrisk isolator, ikke en leder. Efterladt på plads hæver denne film kontaktmodstanden ved leddet, og modstand bliver direkte til varme under belastning. A højstrømsskinne forbindelse, der bærer flere tusinde ampere, kan se en lokal temperaturstigning på 20 til 40 grader Celsius over den omgivende leder, simpelthen fordi et tyndt oxidlag aldrig blev fjernet før montering.

Fugt, industrielle forurenende stoffer og kystsalt luft fremskynder denne proces yderligere. I et standard industrielt miljø kan en ubehandlet aluminiumsfuge vise målbar oxidvækst inden for 90 dage; i kystområder eller områder med høj luftfugtighed forkortes dette vindue til et spørgsmål om uger. Det er derfor alle velrenommerede strømfordelingsskinne installationsproceduren behandler fugeforberedelse som et særskilt trin, adskilt fra blot at stramme bolte.

Seks praktiske trin til at forhindre oxidation i leddet

Følgende sekvens afspejler standardpraksis på tværs af transformerstationer og industrielle skinneinstallationer og gælder både for nybyggeri og eftermontering af en eksisterende elektrisk samleskinnesystem .

1. Slib mekanisk på kontaktfladen. Brug en stålbørste i rustfrit stål eller en fin slibepude til at fjerne det synlige oxidlag ned til blankt metal. Brug aldrig en børste, der tidligere har rørt kobber, da indlejrede kobberpartikler skaber galvanisk korrosion på aluminium.
2. Påfør fugemasse inden for få minutter. En oxidhæmmende fugemasse (typisk et zink- eller aluminiumspartikelfedt) skal påføres umiddelbart efter afslibning, før en ny oxidfilm kan dannes. Sammensætningen fortrænger luft og fugt fra de mikroskopiske overfladeuregelmæssigheder.
3. Genslib gennem stoffet. Arbejde med stålbørsten gennem den påførte blanding opbryder enhver oxid, der dannes i sekunderne efter rengøring, og indlejrer friske ledende kontaktpunkter.
4. Vælg det korrekte forbindelsesmateriale. Aluminium-til-aluminium samlinger bør bruge aluminium eller aluminiumslegering hardware; aluminium-til-kobber overgange kræver en certificeret bimetal samleskinnestik for at forhindre galvanisk påvirkning mellem uens metaller.
5. Tilspænd efter producentens specifikationer. Under-drejede samlinger efterlader huller, hvor luft og fugt migrerer ind; overspændte samlinger kan knække det oxidbeskyttende sammensætningslag eller deformere aluminiumet. Begge yderpunkter forkorter fælles levetid.
6. Forsegl og isoler den færdige samling. Varmekrympende støvler, isoleringstape eller et helt lukket hus holder fugt, støv og kondens ude i hele installationens levetid.

Valg af overfladebehandlinger og plettering: En sammenligning

Belægnings- og belægningsvalg påvirker både den indledende oxidationsmodstand og det langsigtede vedligeholdelsesinterval af en samling. Tabellen nedenfor opsummerer almindelige muligheder, der bruges i skinnesystemløsninger i dag.

Hvor miljøet er særligt barskt, bevæger mange ingeniører sig helt væk fra åbne boltesamlinger og specificerer en Fuldt isoleret, rørformet busstang , som pakker lederen ind i et lag af PTFE, epoxyharpiks eller EPDM silikonegummi, så samlingen aldrig udsættes for fri luft efter ibrugtagning.

Isolering og miljøbeskyttelse Beyond the Joint

Forebyggelse af oxidation er ikke begrænset til forbindelsespunktet. Den fulde længde af en Rørbusstang af aluminiumslegering drager fordel af miljøbeskyttelsesstrategier, der reducerer den samlede eksponering af bart metal:

• Påføring af anodisering eller en klar beskyttende belægning på udsatte løb i udendørs eller kystnære installationer.
• Ved hjælp af en PTFE rørformet busstang or EPDM silikonegummi rørformet busstang kappe, hvor lederen passerer gennem korrosive eller kemisk aktive zoner.
• Opretholdelse af tilstrækkelig frigang og ventilation, så kondensvand ikke samler sig på lederens overflade natten over.
• Installation af samleskinnestøtter og stolpeisolatorer, der er klassificeret til den specifikke spændingsklasse, holder lederen mekanisk stabil, så samlinger ikke gentagne gange belastes af vibrationer eller termisk ekspansion.

For websteder, der skifter til en Compact Busway med høj tæthed or a Høj- og lavspændingsbusbanesystem , selve indhegningen fungerer som den første forsvarslinje, da konduktøren aldrig er direkte udsat for fri luft undtagen ved inspektionspunkter.

Inspektionsplan for at fange oxidation, før den forårsager svigt

Selv korrekt installerede samlinger drager fordel af periodiske kontroller, da slid på pakninger, vibrationer og termisk cykling gradvist kan løsne en forbindelse i løbet af mange års drift.

En termisk scanning aflæser mere end 10 grader Celsius over et tilsvarende sundt led på samme Lavspændings elektrisk samleskinne kørsel behandles generelt som et tidligt advarselsskilt og er planlagt til adskillelse ved næste planlagte udfald.

Almindelige fejl, der fremskynder oxidation

Felterfaring på tværs af transformerstationer og industrielle eftermonteringsprojekter peger på et lille sæt tilbagevendende fejl:

• Genbrug af en stålbørste, der også er blevet brugt på kobberledere, introduktion af kobberpartikler, der udløser galvanisk korrosion.
• Forsinker påføringen af ​​forbindelsen efter afslibning af overfladen, så der dannes et frisk oxidlag, før samlingen forsegles.
• Blanding af aluminium og kobber hardware direkte uden et nominelt bimetallisk stik.
• Springer over drejningsmomentkontrol efter den første termiske cyklus efter idriftsættelse, når hardwaren sætter sig, og klemkraften kan falde.
• Valg af en generisk støttestruktur i stedet for et støttesystem konstrueret til den specifikke samleskinnediameter og strømstyrke, som kan tillade mikrobevægelser, der gentagne gange forstyrrer samlingspakningen.

Ofte stillede spørgsmål

Har anodiseret aluminium stadig brug for fugemasse ved forbindelser?

Ja. Anodisering beskytter den åbne lederoverflade, men det anodiserede lag i sig selv er ikke-ledende og skal fjernes ved kontaktområdet, før der påføres forbindelse og forbindes.

Kan aluminiumsskinner tilsluttes direkte til kobberudstyrsterminaler?

Ikke uden et bimetallisk overgangsstik. Direkte aluminium-til-kobber-kontakt i nærvær af fugt skaber en galvanisk celle, der tærer aluminiumsiden hurtigt.

Hvor ofte skal fugemasse genpåføres?

De fleste producenter anbefaler at efterse sammensætningens tilstand hvert tredje til femte år, eller hurtigere i kystnære, industrielle eller højfugtige miljøer, hvor tætningsstøvlen kan nedbrydes hurtigere.

Er en fuldt isoleret samleskinne immun over for oxidation?

Den isolerede kappe reducerer eksponeringen betydeligt, men enhver samling, hane eller afslutningspunkt, hvor lederen er udsat for tilslutning, kræver stadig den samme overfladeforberedelse og sammensatte påføring som beskrevet ovenfor.