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高压隔离开关的腐蚀与防护实践

来源:中国腐蚀与防护学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-07-10
作者:网站采编
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摘要:户外高压隔离开关是完全暴露在大气环境中的电力设备,长年累月承受着环境和各种气候条件的影响,风、雨、雷电、潮气、冰雪、沙尘,加上盐雾和空气污染以及各种烟尘污秽,不断

户外高压隔离开关是完全暴露在大气环境中的电力设备,长年累月承受着环境和各种气候条件的影响,风、雨、雷电、潮气、冰雪、沙尘,加上盐雾和空气污染以及各种烟尘污秽,不断侵蚀着金属零件,使其生锈腐蚀,进而影响产品的机械性能和电气性能,威胁到电网的运行安全。因此进一步了解锈蚀对高压隔离开关的危害,分析锈蚀的原因并采取相应的防护措施,延缓和阻止锈蚀的产生和发展,是提高高压隔离开关产品质量中一项十分重要的工作。

1 高压隔离开关的结构构成

高压隔离开关由支持底座、导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构五部分组成。支持底座是组成高压隔离开关结构的基础,作用是支持和固定其他几部分为一体。导电部分是为了电路中的电流更好传导,绝缘子的作用是绝缘开带电部分和接地部分,传动机构是通过操作绝缘子,将运动传给触头,以完成隔离开关的分、合闸。为保证设施安全,隔离开关要有明确的断开间隔,且各断点之间要有可靠的绝缘保护,要保证户外的隔离开关在各种环境下,如刮风、下雨、下雪、沙尘、空气污染时,都可以可靠的完成分、合闸操作。最后,要建立可靠的机械连锁装置放置在隔离开关和接地开关之间,使操作人员按照安全顺序进行实操。例如,高压隔离开关在开合闸时不需要过快的速度,所以可以直接由电机带动操作。而断路器(高压或低压)是用于带负荷接通、断开线路的,它必须快速断开或合上,不能慢慢或逐渐的开合(那样会发生拉弧现象),所以要用可以储能的电机带动储能弹簧,将动能贮藏在弹簧里,一旦有需要,就立刻释放动能。

2 影响隔离开关的腐蚀因素

2.1 气候

随着四季的变化,人与物都在接受着春夏秋冬的洗礼,经受着绵绵细雨、酷热难耐、秋高气爽、寒冷刺骨等气候的考验;同时气候根据地域又可以人为划分为热带雨林气候、地中海气候、山地气候等12种气候。对长期使用于户外条件下的隔离开关而言,不同地域、不同季节引起的气候变化对其产生的腐蚀是必须要考量的一个因素。

2.2 材质的影响

钢铁、铝及其合金和铜及其合金是高压隔离开关上应用的三大类金属材料,它们的抗腐蚀能力不尽相同。实践证明,钢铁制件仅靠15 微米左右厚的镀锌层或一般的油漆层,是根本不能长时间防护大气腐蚀的,而不锈钢表面则表现出较强的抗腐蚀能力。因为不锈钢在常温氧化环境(如大气、水、强氧化性酸等)中容易钝化,形成一层以氧化铬(Cr2O3)为主保护性很强的薄膜,且其中铬、镍含量越高,耐腐蚀性也越高。铝在大气中生成一层厚度为 的自然保护膜,但在潮湿并受碱、硫化物、氯化物等的作用下,则会产生灰色粉末状氢氧化铝而发生强烈腐蚀。铝及其合金的耐腐蚀性按:铝铜合金※铝锌合金※铝硅合金※铝※铝镁合金的顺序而增高。铜在大气中易氧化。氧充足的情况下,生成黑色氧化铜;在潮湿大气中生成铜绿——碱式碳酸铜;在工业大气中生成黑色硫酸铜或绿色氧化铜。铜及其合金的耐腐蚀性按:黄铜※铜※锡铜的顺序而增高。

2.3 湿度与温度的影响

金属在大气中和水、氧反应生成氢氧化物,和氧反应生成氧化物,这是金属腐蚀的基本形式。金属在大气中的腐蚀速度,随着相对湿度和温度的变化呈现出规律的变化,即相对湿度越大,温度越高,腐蚀速度就越快,所以高温、高湿地区金属的腐蚀就非常严重;但当相对湿度低于某一特定值(临界相对湿度,铁的临界值为60%)时,即使温度很高腐蚀的速度也会很缓慢,例如沙漠地带,钢铁就不易腐蚀;更重要的是,当温度有大的变化时,如昼夜温差大,金属表面温度低于环境温度,空气中的水分便会凝结在金属表面上,因吸收了大量的电解质而形成电解液,加速了金属的腐蚀。

3 高压隔离开关的理论实践分析

3.1 开关的理论防护

从金属部件的内部因素来讲,在保证其他条件满足的情况下,选择耐腐蚀性能更好的材料制作金属部件,从根本上防护开关,阻止腐蚀现象的发生。从金属部件的外部因素来看,应做好防水和防暴露设计,尽最大可能阻止金属和潮湿空气和其他不利因素的接触,避免存在积水和过多暴露在空气中的弊端。从整体开关来分析,在转动和传动的轴承处,应做好密封措施和保护措施,避免由于外部天气和积水等因素导致的部分环节出现阻滞现象。选择值得信赖的防护涂层涂在表面,针对不同的金属材料、不同的部件、不同的作用地方,采用不同的表面涂层进行防护处理,一切以追求安全、工作效率和经济效益为主要目的。在隔离开关外涂抹的导电物质要符合隔离开关的部件要求,防止电阻增大。当隔离开关整体恶劣时,进行解体检修,及时清洁接头接触面,调整螺栓。隔离开关的理论防护为其防护的实践研究提供了良好的理论基础,二者相互关联,逐级递进。

文章来源:《中国腐蚀与防护学报》 网址: http://www.zgfsyfhxb.cn/qikandaodu/2021/0710/893.html



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