Come prevenire la corrosione delle sbarre in rame?

SÌ,Le sbarre collettrici in rame si corrodono, sebbene il rame abbia generalmente una notevole resistenza alla corrosione in molti ambienti. La corrosione riduce la conduttività e l'integrità meccanica delle sbarre collettrici, causando surriscaldamento e guasti del sistema.

Cause della corrosione:

Ossidazione: il rame forma naturalmente una pellicola di ossido di rame (inizialmente bruno-rossastro, poi marrone scuro/nero) quando esposto all'aria. Sebbene questo strato di pellicola di ossido di rame abbia un certo effetto protettivo, la sua conduttività non è buona quanto quella del rame puro. Se non viene rimosso, aumenterà la resistenza di contatto dei punti di connessione. L'esposizione a lungo termine ad ambienti esterni o umidi formerà ruggine di rame verde (carbonato di rame basico/solfato di rame).

Vulcanizzazione: L'esposizione a composti contenenti zolfo (ad esempio, idrogeno solforato derivante dall'inquinamento industriale o dalla decomposizione di alcuni materiali isolanti) forma solfuro di rame con elevata resistenza elettrica.

Attacco agli alogenuri: la presenza di cloruro (da spruzzi di acqua salata, cloro nell'aria) può causare vaiolature.

Corrosione galvanica: la corrosione galvanica si verifica quando il rame è in contatto elettrico con un metallo più reattivo (meno inerte) (come alluminio, zinco, acciaio) in presenza di un elettrolita (umidità). I metalli più reattivi si corrodono preferibilmente.

Ambiente acido/alcalino: L'esposizione ad acidi forti o basi forti accelera la corrosione del rame.

Umidità/Umidità: l'acqua agisce come un elettrolita e favorisce il processo di corrosione elettrochimica.

Inquinanti: Polvere, sporco e residui chimici sulla superficie possono assorbire umidità e sostanze chimiche, causando corrosione localizzata.

Fenomeni di corrosione:

Scolorimento: La sbarra diventa marrone scuro, nera o forma depositi di polvere verde/blu (patina).

Aumento della resistenza: Le superfici corrose nei punti di collegamento provocano una maggiore resistenza.

Surriscaldamento: L'aumento della resistenza può causare un riscaldamento localizzato, che può accelerare ulteriormente l'ossidazione e danneggiare l'isolamento.

Corrosione per vaiolatura: Piccoli fori o cavità nella superficie possono causare concentrazioni di stress e, in ultima analisi, portare a guasti meccanici.

Perdita materiale: Nel tempo, la sbarra collettrice si deteriora e diventa più sottile.

Errore di connessione: I bulloni sono allentati o i giunti corrosi si guastano completamente.

Misure preventive e metodi di manutenzione:

Controllo ambientale:

Ridurre l'umidità: mantenere l'armadio elettrico asciutto e ben ventilato. Se necessario, utilizzare un deumidificatore.

Filtrare l'aria: Negli ambienti inquinati, i filtri dell'aria vengono utilizzati per rimuovere i gas corrosivi (come il biossido di zolfo, l'idrogeno solforato) e le particelle di polvere.

Controllo della temperatura: Mantenere una temperatura stabile per evitare la formazione di condensa.

Protezione superficiale (galvanica):

Stagnatura: Il metodo più comune ed efficace. La placcatura in stagno ha un'eccellente resistenza alla corrosione, una maggiore saldabilità e mantiene una bassa resistenza di contatto, soprattutto nelle connessioni bullonate. Aiuta anche a prevenire la corrosione galvanica quando è collegato all'alluminio.

Placcatura in argento: Ha una migliore conduttività e resistenza alla corrosione rispetto allo stagno, soprattutto a correnti o frequenze molto elevate, ma è più costoso.

Nichelatura: fornisce una buona durezza e resistenza all'usura, nonché una certa protezione dalla corrosione.

Collegamento corretto:

Pulizia: Pulire sempre accuratamente le superfici di contatto prima del collegamento.

Pasta conduttiva: Utilizzare pasta conduttiva resistente all'ossidazione sui giunti bullonati, in particolare per il rame non rivestito.

Coppia corretta: Assicurarsi che i bulloni siano serrati alla coppia specificata per mantenere una bassa resistenza di contatto e impedire l'ingresso di umidità.

Evitare l'uso di metalli diversi: quando il rame deve entrare in contatto con l'alluminio, utilizzare connettori bimetallici o rame stagnato per ridurre la corrosione elettrochimica.

Rivestimento/schermatura isolante:

Rivestimento protettivo: applicare un rivestimento isolante adeguato (ad esempio resina epossidica, guaina termoretraibile) alle sezioni del bus non utilizzate per il collegamento. Questi rivestimenti possono anche fungere da barriera contro gli inquinanti ambientali.

Copertura dell'autobus: Coprire i collegamenti esposti con coperture o manicotti in plastica prefabbricati per fornire isolamento e protezione ambientale.

Ispezione e pulizia regolari:

Ispezione visiva: ispezionare regolarmente le sbarre collettrici per individuare segni di scolorimento, surriscaldamento (scolorimento dell'isolamento o fusione della plastica) o corrosione visibile.

Pulizia: Se è presente una leggera corrosione, pulire accuratamente l'area interessata con un detergente non abrasivo o una spugnetta abrasiva fine.Assicurarsi di interrompere l'alimentazione al sistema prima della pulizia.

Stringere nuovamente: Nell'ambito della manutenzione, controllare e serrare regolarmente le connessioni bullonate.

Selezione del materiale:

Per ambienti estremamente corrosivi, prendere in considerazione l'utilizzo di leghe di rame specializzate o altri materiali conduttori con maggiore resistenza alla corrosione, sebbene questi materiali possano sacrificare in termini di conduttività o costi.

Implementando queste misure, la durata e l’affidabilità dei sistemi di sbarre in rame possono essere notevolmente prolungate.

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Quali sono i requisiti di isolamento per le sbarre in rame？

L'isolamento delle sbarre in rame è fondamentale per la sicurezza elettrica, poiché previene i cortocircuiti e mantiene l'integrità del sistema. I requisiti specifici dipendono dalla tensione operativa, dalle condizioni ambientali e dal livello di sicurezza richiesto.

Requisiti chiave:

Rigidità dielettrica: Il materiale isolante deve essere in grado di sopportare la tensione applicata senza rompersi, garantendo un margine di sicurezza sufficiente per le sovratensioni transitorie.

Resistenza di isolamento: Per evitare correnti di dispersione è necessaria un'elevata resistenza di isolamento.

Stabilità termica: L'isolamento deve mantenere le sue prestazioni nell'intervallo di temperature operative previste per la sbarra collettrice. A temperature elevate, lo strato isolante non deve degradarsi o diventare fragile.

Resistenza meccanica: L'isolamento deve essere sufficientemente resistente da resistere alle sollecitazioni meccaniche (ad esempio vibrazioni, forze di cortocircuito) durante l'installazione e il funzionamento.

Resistenza ambientale: la resistenza all'umidità, agli agenti chimici, alle radiazioni ultraviolette e all'inquinamento è fondamentale per l'affidabilità a lungo termine.

Ritardante di fiamma: In molte applicazioni, i materiali isolanti devono avere caratteristiche di autoestinguenza o di bassa propagazione della fiamma per migliorare la sicurezza antincendio.

Materiali isolanti comuni:

Aria: Gli isolanti più basilari si basano su adeguati traferri (la distanza dell'aria tra le parti sotto tensione o dal suolo).

Isolanti (ceramica, epossidici, compositi):

Utilizzato per supportare le sbarre collettrici e fornire isolamento da terra e da altre fasi.

Ceramica (porcellana): Eccellente rigidità dielettrica, resistenza alle alte temperature, ma fragile.

Resina epossidica: Ha buone proprietà meccaniche ed elettriche, può essere modellato in varie forme e viene spesso utilizzato per sistemi bus in resina colata.

Isolanti compositi: Combina più materiali (ad esempio, aste in fibra di vetro e gonne in gomma siliconica) per ottenere buone proprietà elettriche, leggerezza e resistenza all'inquinamento.

Guaina/tubo isolante (termorestringente):

Materiali: poliolefina, PVC, gomma siliconica.

Applicazioni: Applicato ai segmenti degli autobus, soprattutto in corrispondenza di giunti e gomiti, per fornire un isolamento continuo. La guaina termoretraibile può adattarsi perfettamente dopo il riscaldamento.

Copertura/guaina sbarre:

Materiale: PVC flessibile, gomma siliconica o altri composti elastici.

Applicazioni: Le coperture preformate sono progettate per coprire sbarre o connessioni con forme specifiche (es. giunti bullonati, rubinetti) per un isolamento semplice e veloce e la prevenzione di contatti accidentali.

Verniciatura a polvere (epossidica):

Applicazione: le sbarre collettrici possono essere spruzzate elettrostaticamente con polvere epossidica e poi cotte per formare uno strato isolante durevole. Fornisce un'adesione eccellente e uno spessore uniforme.

Custodia blindata:

Nei sistemi sbarre, gli autobus sono montati all'interno di un involucro metallico e il materiale isolante (aria, resina epossidica o pellicola) viene utilizzato per isolare i bus l'uno dall'altro e dall'involucro.

Classe di isolamento (classificazione termica):

I materiali isolanti sono classificati in base alla loro temperatura operativa massima consentita. Questo è fondamentale perché le prestazioni di isolamento si deteriorano alle alte temperature. Le categorie comuni includono:

Categoria A: 105∘C

Livello E: 120∘C

Livello B: 130∘C

Livello F: 155∘C

Classe H: 180∘C

Livello C: Più di 200 C

Quando si progetta un sistema bus, la temperatura massima di esercizio del bus (a seconda delle condizioni attuali e ambientali) deve essere inferiore o uguale alla temperatura nominale del materiale isolante utilizzato.

GRL fornisce sbarre in rame OEM che possono essere personalizzate in varie dimensioni

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