アルミニウムバスバー接続部の酸化を防ぐにはどうすればよいですか？

アルミニウム製バスバー接合部が導体本体よりも早く酸化する理由

アルミニウムは、新しい表面が露出するとほぼ瞬時に酸素と反応し、薄い酸化アルミニウム膜を形成します。開放導体の場合、このフィルムは実際には保護的ですが、ボルトまたはクランプで固定された接合部では、酸化アルミニウムは導体ではなく電気絶縁体であるため、問題が発生します。この皮膜が放置されると接合部の接触抵抗が上昇し、負荷がかかると抵抗が直接熱に変わります。あ 高電流バスバー 数千アンペアを伝送する接続では、単に組み立て前に薄い酸化物層が除去されなかったために、周囲の導体よりも局所的に摂氏 20 ～ 40 度の温度上昇が見られます。

湿気、産業汚染物質、沿岸の塩気により、このプロセスがさらに加速されます。標準的な産業環境では、未処理のアルミニウム接合部は 90 日以内に測定可能な酸化物の成長を示す可能性があります。沿岸地域や湿気の多い地域では、その期間は数週間に短縮されます。だからこそ、評判の良い人は皆、 配電バスバー 取り付け手順では、ジョイントの準備は、単にボルトを締めることとは別の別個のステップとして扱われます。

接合部の酸化を防ぐための 6 つの実践的なステップ

次の手順は、変電所および産業用バスバーの設置全体で使用される標準的な慣行を反映しており、新規建設と既存の改修作業の両方に適用されます。 電気バスバーシステム .

1. 接触面を機械的に研磨します。 ステンレス鋼のワイヤー ブラシまたは細かい研磨パッドを使用して、目に見える酸化層を光沢のある金属まで除去します。埋め込まれた銅粒子がアルミニウムに電食を引き起こすため、銅に触れたブラシは決して使用しないでください。
2. 数分以内にジョイントコンパウンドを塗布してください。 酸化防止ジョイントコンパウンド (通常は亜鉛またはアルミニウム粒子グリース) は、研磨後すぐに、新しい酸化膜が再形成される前に塗布する必要があります。この化合物は、微細な表面の凹凸から空気や湿気を追い出します。
3. コンパウンドを通して再研磨します。 塗布したコンパウンドにワイヤーブラシを通すと、洗浄後数秒で形成された酸化物が分解され、新しい導電性接点が埋め込まれます。
4. 正しいコネクタの材質を選択してください。 アルミニウムとアルミニウムの接合には、アルミニウムまたはアルミニウム合金の金具を使用する必要があります。アルミニウムから銅への移行には認定されたバイメタルが必要です バスバーコネクタ 異種金属間のガルバニック作用を防止します。
5. メーカーの仕様に従ってトルクをかけてください。 ジョイントのトルクが不足していると、空気や湿気が侵入する隙間が生じます。ジョイントに過度のトルクを与えると、酸化物保護化合物層に亀裂が入ったり、アルミニウムが変形したりする可能性があります。両方の極端な場合、ジョイントの寿命が短くなります。
6. 完成したジョイントをシールして絶縁します。 熱収縮ブーツ、絶縁テープ、または完全に密閉されたハウジングは、設置期間中、湿気、ほこり、結露を防ぎます。

表面処理とメッキの選択: 比較

めっきとコーティングの選択は、接合部の初期耐酸化性と長期メンテナンス間隔の両方に影響します。以下の表は、で使用される一般的なオプションをまとめたものです。 バスバーシステムソリューション 今日。

環境が特に厳しい場合、多くのエンジニアはオープンボルト接合を完全に廃止し、 完全絶縁管状バスバー 、導体を PTFE、エポキシ樹脂、または EPDM シリコーンゴム層で包み、試運転後に接続部が外気にさらされることがありません。

接合部を超えた断熱と環境保護

酸化防止は接続箇所だけではありません。全長 アルミニウム合金管状バスバー ベアメタルの全体的な露出を減らす環境保護戦略からの利点:

• 屋外または海岸設備の露出した配線に陽極酸化処理または透明な保護コーティングを適用します。
• を使用して PTFE 管状バスバー または EPDMシリコーンゴム管状バスバー 導体が腐食性ゾーンまたは化学的に活性なゾーンを通過するジャケット。
• 適切な隙間と換気を維持して、一晩中導体表面に結露が溜まらないようにします。
• 特定の電圧クラスに定格されたバスバーサポートとポスト絶縁体を取り付けて、導体を機械的に安定させ、振動や熱膨張によって接合部に繰り返しストレスがかからないようにします。

に移行するサイトの場合 高密度コンパクトバスウェイ または 高電圧および低電圧母線路システム 、導体は検査ポイントを除いて外気に直接さらされることがないため、エンクロージャ自体が防御の第一線として機能します。

酸化を故障前にキャッチするための点検スケジュール

ガスケットの磨耗、振動、熱サイクルにより、長年の使用により接続が徐々に緩む可能性があるため、正しく取り付けられたジョイントであっても、定期的なチェックを行うことは有益です。

サーマルスキャンで測定した値は、同じ関節の健全な同等の関節よりも摂氏 10 度以上高い 低圧電気バスバー 通常、実行は早期警告の兆候として扱われ、次の計画停止時に解体されるようにスケジュールされています。

酸化を促進するよくある間違い

変電所および産業改修プロジェクトにわたる現場での経験から、いくつかの繰り返し発生するエラーが指摘されています。

• 銅導体にも使用されていたワイヤーブラシを再利用すると、電気腐食を引き起こす銅粒子が混入します。
• 表面を研磨した後のコンパウンドの塗布が遅れ、接合部がシールされる前に新たな酸化物層が形成される可能性があります。
• 定格バイメタル コネクタを使用せずに、アルミニウムと銅のハードウェアを直接混合します。
• 試運転後の最初の熱サイクル後の再トルクチェックをスキップすると、ハードウェアが安定してクランプ力が低下する可能性があります。
• 特定のバスバー直径と定格電流に合わせて設計されたサポート システムではなく、一般的なサポート構造を選択すると、ジョイント シールを繰り返し乱す微小な動きが可能になります。

よくある質問

陽極酸化アルミニウムでも接続部にジョイントコンパウンドが必要ですか?

はい。陽極酸化は開放導体の表面を保護しますが、陽極酸化層自体は非導電性であるため、コンパウンドを塗布して接続する前に接触領域で除去する必要があります。

アルミニウムバスバーは銅製の機器端子に直接接続できますか?

バイメタルトランジションコネクタがないわけではありません。湿気の存在下でアルミニウムと銅が直接接触すると、ガルバニ電池が形成され、アルミニウム側が急速に腐食します。

ジョイントコンパウンドはどれくらいの頻度で再塗布する必要がありますか?

ほとんどのメーカーは、シーリングブーツの劣化が早くなる可能性がある海岸、工業、または高湿度の環境では、3 ～ 5 年ごとにコンパウンドの状態を検査することを推奨しています。

完全に絶縁されたバスバーは酸化の影響を受けませんか?

絶縁ジャケットにより露出は大幅に減少しますが、接続のために導体が露出するジョイント、タップ、または終端点には、依然として上記と同じ表面処理と化合物の塗布が必要です。