Բարձր խոնավության դեպքում տերմինալային բլոկների խափանումներ. կանխարգելիչ ռազմավարություններ արևադարձային կլիմայական պայմաններում տեղակայման համար

TL;DR — Եթե ունեք ընդամենը 60 վայրկյան

• Արևադարձային ափամերձ էլեկտրակայաններում 18 ամսվա ընթացքում տերմինալային բլոկների խափանման մակարդակը կազմում է 15-25%, մինչդեռ չափավոր կլիմայական պայմաններում՝ 2%-ից պակաս, քանի որ 80%+ հարաբերական խոնավության դեպքում խոնավության խտացումը արագացնում է գալվանական կոռոզիան մետաղալար-զսպանակ շփման կետերում՝ մեծացնելով շփման դիմադրությունը մինչև ջերմության առաջացումը չհանգեցնի շղթայի ընդհատման: Արևադարձային բացօթյա կայանքների համար պարտադիր են IP67 վարկանիշի կնքված տերմինալային բլոկները՝ սիլիկոնե կնքող կոշիկներով:
• Զսպանակավոր սեղմակով տերմինալների կոնստրուկցիաները ստեղծում են մազանոթային խոնավության անցուղիներ մետաղալարի մուտքի կետում։ Ես նախատեսում եմ պտուտակային սեղմակով տերմինալներ՝ կնքված սեղմման միացումներով, որոնք նախատեսված են արևադարձային բացօթյա կիրառությունների համար, որտեղ խոնավության ներթափանցումը հիմնական խափանման մեխանիզմն է։
• Տերմինալային բլոկի լարերի մուտքի կետում սիլիկոնե կնքող կոշիկների կամ ջերմակծկվող կպչուն խողովակների միջոցով մալուխի մուտքի կնքումը վերացնում է խոնավության ներթափանցման հիմնական ուղին, որը առաջացնում է լար-տերմինալ շփման կոռոզիա։

Ինչ սովորեցի արևադարձային էլեկտրական խափանումների մասին՝ տերմինալային բլոկների քսան տարվա մատակարարումից հետո

Երբ 2006 թվականին սկսեցի էլեկտրական միացման բաղադրիչներ մատակարարել Հարավարևելյան Ասիայի էլեկտրիկ կապալառուներին, ամենից հաճախ լսվող կրկնվող բողոքը վերաբերում էր արևադարձային ափամերձ կայանքներում տերմինալային բլոկների խափանումներին: Էլեկտրիկ կապալառուները նոր տեղադրում էին կատարում, համակարգը ճիշտ էր գործում առաջին մի քանի ամիսների ընթացքում, ապա առանձին շղթաները սկսում էին խափանվել՝ սկզբում ընդհատումներով, ապա աստիճանաբար ավելի հաճախ, մինչև շղթան լիովին խափանվեր: Քանի որ խափանումները բաշխվում էին մեկ կայանքի բազմաթիվ շղթաների միջև, այլ ոչ թե կենտրոնացած էին մեկ վայրում, օրինաչափությունը մատնանշում էր շրջակա միջավայրի գործոն, այլ ոչ թե տեղադրման արհեստավորության խնդիր: Երբ ես ուսումնասիրեցի արևադարձային ափամերձ կայանքներից վերադարձված խափանված տերմինալային բլոկները, խափանման մեխանիզմը անհերքելի էր. գալվանական կոռոզիա մետաղալար-կոնտակտային միջերեսում, որն առաջացել էր տերմինալային բլոկի պատյան խոնավության ներթափանցման հետևանքով:

Քանի որ արևադարձային ափամերձ միջավայրերում շրջակա միջավայրի հարաբերական խոնավության մակարդակը սովորաբար գերազանցում է 80%-ը, և քանի որ ափամերձ արևադարձային վայրերում օրական ջերմաստիճանի ցիկլը առաջացնում է խտացում զով մակերեսների վրա վաղ առավոտյան ժամերին, նախքան արևը տաքացնի օդը, էլեկտրական պատյանները և դրանց պարունակությունը, ներառյալ տերմինալային բլոկները, ենթարկվում են խոնավության ամենօրյա ազդեցության ցիկլի: Քանի որ տերմինալային բլոկի պատյանը, նույնիսկ երբ նախատեսված է որոշակի աստիճանի ներթափանցման պաշտպանության համար, թույլ է տալիս խոնավության գոլորշու փոքր քանակություններ ներթափանցել ժամանակի ընթացքում ջերմաստիճանի ցիկլի պատճառով առաջացած դիֆուզիայի և շնչառության էֆեկտների միջոցով, տերմինալային բլոկի ներսում կուտակված խոնավությունը ստեղծում է գալվանական կոռոզիայի պայմաններ էլեկտրական շփման կետերում:

Քանի որ ես արդեն աջակցել եմ Հարավարևելյան Ասիայում, Մերձավոր Արևելքում և Լատինական Ամերիկայում արևադարձային կլիմայական պայմաններին համապատասխանող ավելի քան 60 էլեկտրակայանների համար նախատեսված տերմինալային բլոկների սպեցիֆիկացիաներին, խոնավության պատճառով տերմինալային բլոկների խափանման մեխանիզմը ամենատարածված պատճառն է, որին ես հանդիպում եմ, և ամենատարածված լուծումը։ Քանի որ ճիշտ սպեցիֆիկացիան (IP67 կնքված տերմինալային բլոկներ՝ պատշաճ լարերի կնքմամբ) և ճիշտ տեղադրման պրակտիկան (կնքված մալուխի մուտք, պատյանի պատշաճ ջրահեռացում) միասին վերացնում են խոնավության ներթափանցման մեխանիզմը, արևադարձային տեղադրման սպեցիֆիկացիայի խնդիրը լուծելի է, բայց միայն այն դեպքում, եթե սպեցիֆիկացիան և տեղադրման պրակտիկան լուծում են հիմնական պատճառը, այլ ոչ թե պարզապես բուժում են ախտանիշը՝ խափանված տերմինալային բլոկները փոխարինելով նույնական չկնքված միավորներով։

Խոնավությունից առաջացած տերմինալային բլոկի կոռոզիայի էլեկտրաքիմիան

Արևադարձային միջավայրերում տերմինալային բլոկների խափանումներ առաջացնող գալվանական կոռոզիան պայմանավորված է տարբեր մետաղների միջև էլեկտրոլիտի առկայության դեպքում էլեկտրաքիմիական փոխազդեցությամբ՝ այս դեպքում՝ տերմինալային բլոկի պատյանի ներքին մակերեսներին խտացող ջրի բարակ թաղանթով: Քանի որ տերմինալային բլոկի շփման կետը բաղկացած է արույրե կամ պղնձե մետաղալարից և պողպատե զսպանակից կամ պտուտակային մեխանիզմից, երկու տարբեր մետաղները խոնավության առկայության դեպքում ստեղծում են գալվանական կոռոզիոն բջիջ, որը հանգեցնում է ավելի ռեակտիվ մետաղի (սովորաբար ցինկապատ պողպատի) կոռոզիայի շփման միջերեսում:

Հաղորդալար-շփման միջերեսում առաջացող կոռոզիայի արգասիքները սովորաբար ցինկի օքսիդ կամ ցինկի հիդրօքսիդ են՝ ցինկապատ պողպատե կոնտակտների համար, և պղնձի օքսիդ կամ պղնձի քլորիդ՝ պղնձի մետաղալարերի հաղորդիչների համար: Քանի որ այս կոռոզիայի արգասիքները վատ էլեկտրական հաղորդիչներ են և ոչ հաղորդիչ, դրանց կուտակումը շփման միջերեսում աստիճանաբար մեծացնում է շփման դիմադրությունը: Քանի որ շփման դիմադրության աճը ջերմություն է առաջացնում՝ համաձայն Հզորություն = Հոսանք² × Դիմադրություն հարաբերության, շփման կետում տաքացումը արագացնում է կոռոզիայի արագությունը՝ միաժամանակ քայքայելով հաղորդալարը և տերմինալի զսպանակը կամ պտուտակային մեխանիզմը:

Ջերմային փախուստի կրիտիկական շփման դիմադրության շեմը, երբ շփման կետում առաջացող ջերմությունը գերազանցում է տերմինալային բլոկի ջերմության ցրման հզորությունը, սովորաբար 100-500 միլիօհմի սահմաններում է շենքերի էլեկտրական շղթաներում տարածված հոսանքի մակարդակներում (10-32 ամպեր): Քանի որ ես չափել եմ 50-200 միլիօհմի շփման դիմադրություններ տերմինալային բլոկներում, որոնք շահագործման մեջ են եղել 12-18 ամիս արևադարձային ափամերձ միջավայրերում, կոռոզիայից շփման դիմադրության աստիճանական աճը նշանակում է, որ այդ միջավայրերում տերմինալային բլոկները միշտ մոտենում են ջերմային փախուստի շեմին, և ցանկացած լրացուցիչ գործոն, որը փոքր-ինչ մեծացնում է բեռի հոսանքը կամ փոքր-ինչ նվազեցնում ջերմության ցրումը (օրինակ՝ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի բարձրացումը շոգ եղանակին), կարող է առաջացնել ջերմային խափանում:

Արևադարձային տերմինալային բլոկների ներթափանցման պաշտպանության (IP) վարկանիշի սպեցիֆիկացիա

IEC 60529 ստանդարտում սահմանված ներթափանցման պաշտպանության (IP) վարկանիշային համակարգը սահմանում է էլեկտրական պատյանների կողմից պինդ առարկաների և խոնավության ներթափանցման դեմ պաշտպանության աստիճանը: Քանի որ IP վարկանիշը որոշում է տերմինալի բլոկի խոնավության դիմադրությունը որոշակի փորձարկման պայմաններում, արևադարձային միջավայրերի համար համապատասխան IP վարկանիշի ընտրությունը պահանջում է այն համապատասխանեցնել կոնկրետ տեղադրման պայմաններին, այլ ոչ թե կիրառել ընդհանուր արևադարձային սպեցիֆիկացիա:

Արտաքին արևադարձային էլեկտրական կայանքների համար, որտեղ տերմինալային բլոկները անմիջականորեն ենթարկվում են անձրևի, քամուց քշված խոնավության և ջրի մեջ ժամանակավոր ընկղմման (օրինակ՝ ուժեղ անձրևի ժամանակ ջրհեղեղի ենթարկվող խողովակաշարերի խրամատներում), ես նշում եմ տերմինալային բլոկներ՝ առնվազն IP67 վարկանիշով: Քանի որ IP67 վարկանիշը սահմանում է փոշու ներթափանցումից պաշտպանություն (փոշեպաշտպան) և ջրի մեջ ժամանակավոր ընկղմման հետևանքներից պաշտպանություն (մինչև 1 մետր ջուր 30 րոպե), այս վարկանիշը ներառում է արտաքին արևադարձային կայանքներում առաջացող ծայրահեղ խոնավության ազդեցության պայմանները: Քանի որ IP67 վարկանիշով տերմինալային բլոկները օգտագործում են սիլիկոնե կնքող միջադիրներ և կնքված պատյանների դիզայն՝ վարկանիշը հասնելու համար, դրանք մոտավորապես 2-3 անգամ ավելի թանկ են, քան ստանդարտ IP20 տերմինալային բլոկները, սակայն գնի բարձրացումը արդարացված է խոնավությունից առաջացած կոռոզիոն խափանումների վերացմամբ:

Ծածկված, բայց չփակված արևադարձային էլեկտրական կայանքների համար, ինչպիսիք են բացօթյա պատյանները, որոնք ապահովում են ստվեր և անձրևից պաշտպանություն, բայց չեն մեկուսացված քամուց առաջացած խոնավությունից կամ խտացումից, ես նշում եմ IP65 նվազագույն վարկանիշը: Քանի որ IP65-ը սահմանում է փոշուց պաշտպանվածություն և պաշտպանություն ցանկացած ուղղությունից եկող ջրի ցողումից, այն ներառում է քամուց առաջացած անձրևից և խտացումից առաջացող խոնավության ազդեցությունը, որը տեղի է ունենում ծածկված, բայց չփակված կայանքներում: Քանի որ IP65 վարկանիշը հասանելի է IP67-ից ավելի էժան մեկուսացման դիզայնով, IP65 սպեցիֆիկացիան ավելի մատչելի է այն կայանքների համար, որտեղ ժամանակավոր ընկղմումը իրատեսական ազդեցության սցենար չէ:

Զսպանակային սեղմակ vs պտուտակային սեղմակային տերմինալի դիզայն արևադարձային միջավայրերի համար

Զսպանակավոր սեղմակի տերմինալային բլոկի դիզայնը, որն օգտագործում է զսպանակավոր մեխանիզմ՝ մտցված լարի վրա շփման ճնշումը պահպանելու համար, դարձել է գերիշխող տերմինալային բլոկի դիզայնը ժամանակակից էլեկտրական կայանքներում՝ միացման արագության (պտուտակահանի կարգավորում չի պահանջվում) և սպասարկման կարիք չունեցող լարի ամրացման շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, արևադարձային բացօթյա կայանքներում, որտեղ խոնավության ներթափանցումը հիմնական խափանման մեխանիզմն է, զսպանակավոր սեղմակի դիզայնն ունի հիմնարար թուլություն. զսպանակավոր մեխանիզմը ստեղծում է ճեղք լարի մուտքի կետում, որը թույլ է տալիս խոնավությանը ներթափանցել տերմինալի մարմին՝ լարի հաղորդչի երկայնքով մազանոթային գործողության միջոցով:

Զսպանակավոր սեղմակի տերմինալներում մազանոթային խոնավության ալիքը առաջանում է այն պատճառով, որ տերմինալի բլոկ մտնող մետաղալարի մեկուսացումը մեխանիկորեն չի կնքվում պատյանից դուրս գալու կետում: Քանի որ զսպանակավոր մեխանիզմը պահանջում է ճեղք՝ մետաղալարը մտցնելու և պահելու համար, և քանի որ զսպանակավոր ուժը պահպանում է մետաղալարը մուտքի ճեղքի հետ շփման մեջ, արտաքին մետաղալարի մակերեսին հասնող խոնավությունը կարող է ներծծվել տերմինալի պատյան մազանոթային գործողության միջոցով՝ մետաղալարի մեկուսացման և զսպանակավոր մեխանիզմի միջև ընկած միջերեսի երկայնքով: Քանի որ խոնավության ներթափանցման այս ուղին բնորոշ է զսպանակավոր սեղմակի դիզայնին և չի կարող լիովին վերացվել առանց զսպանակի գործառույթը խաթարելու, ես չեմ խորհուրդ տալիս զսպանակավոր սեղմակի տերմինալներ օգտագործել արևադարձային բացօթյա տեղադրման համար, որտեղ խոնավության ներթափանցումը հիմնական բնապահպանական խնդիրն է:

Պտուտակային սեղմակի տերմինալի դիզայնը, որն օգտագործում է պտուտակ՝ ուղղակիորեն մետաղալարային հաղորդչի վրա սեղմիչ ճնշում գործադրելու համար, ապահովում է խոնավությունից պաշտպանող գերազանց կոնֆիգուրացիա մետաղալարի մուտքի կետում, երբ այն պատշաճ կերպով պտտվում է։ Քանի որ պտուտակային սեղմակը ճնշում է գործադրում անմիջապես մետաղալարային հաղորդչի վրա (մեկուսացումը հանելուց հետո), և քանի որ մետաղալարի և պտուտակի գլխիկի միջև սեղմման միացումը ճիշտ պտտվելիս ստեղծում է գազակայուն միացում, պտուտակային սեղմակի միացումը չի ստեղծում մազանոթային ալիք մետաղալարի մուտքի կետում։ Քանի որ պտուտակային սեղմակի տերմինալը նաև թույլ է տալիս տեսողականորեն ստուգել մետաղալարի ներդրման խորությունը և միացման որակը, այն ապահովում է տեղադրման լրացուցիչ որակի երաշխիք, որը արժեքավոր է արևադարձային միջավայրերում, որտեղ սպասարկման հասանելիությունը դժվար է։

Արևադարձային արտաքին տերմինալային բլոկների տեղադրման համար մալուխի կնքման սպեցիֆիկացիա

Մալուխի կնքման սպեցիֆիկացիան կարևորագույն տեղադրման պրակտիկա է, որը որոշում է, թե արդյոք IP վարկանիշ ունեցող տերմինալային բլոկը հասնում է իր գնահատված խոնավության պաշտպանությանը արևադարձային բացօթյա միջավայրերում: Քանի որ տերմինալային բլոկ մտնող մալուխը խոնավության ներթափանցման ուղի է ապահովում, եթե մալուխի կնքումը թերի է, մասնավորապես՝ մալուխի արտաքին պատյանից (որը սովորաբար ամբողջական է և խոնավության դեմ անթափանց) տերմինալի ներսում գտնվող մերկացված հաղորդիչին անցման ժամանակ, մալուխի մուտքի կետը պետք է կնքվի այնպիսի մեթոդներով, որոնք վերացնում են խոնավության մազանոթային ուղին այս անցման կետում:

Սիլիկոնե կնքման կափույրի մեթոդը արևադարձային արտաքին տերմինալային բլոկների տեղադրման համար մալուխի կնքման ամենահուսալի տեխնիկան է: Քանի որ սիլիկոնե կափույրը ապահովում է ճկուն, կպչուն ծածկույթ մալուխի պատյանի և տերմինալային բլոկի պատյանի միջև անցման վրա, այն լրացնում է մուտքի կետում առկա ցանկացած բացը և պահպանում է իր կնքման արդյունավետությունը արևադարձային արտաքին միջավայրերում հանդիպող ջերմաստիճանային ցիկլերի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության պայմաններում: Քանի որ սիլիկոնը պահպանում է իր ճկունությունը և կպչունությունը -60C-ից մինչև +200C ջերմաստիճանային միջակայքում, այն չի կարծրանում կամ ճաքում արևադարձային արտաքին միջավայրերում տեղի ունեցող ջերմաստիճանային ցիկլերի ընթացքում:

Ջերմակծկվող խողովակը՝ կպչուն ներքին ծածկույթով, ապահովում է այլընտրանքային կնքման տեխնիկա, որը հատկապես հարմար է շրջանաձև մալուխային մուտքերով տերմինալային բլոկների համար: Քանի որ ջերմակծկվող խողովակը ամուր կծկվում է մալուխի շուրջ, և կպչուն ծածկույթը հոսում է՝ լցնելով մալուխ-պատյան միջերեսի ցանկացած խոռոչ, այն ստեղծում է խոնավությունից պաշտպանված անցում, որը մեխանիկորեն ամուր է և էլեկտրամեկուսիչ: Քանի որ ջերմակծկվող մեթոդը տեղադրման ժամանակ պահանջում է ջերմության աղբյուր (տաք օդային ատրճանակ կամ ջահ) և այնքան էլ հեշտ չէ ստուգել, ​​որքան սիլիկոնե կոշիկի մեթոդը, ես նախընտրում եմ սիլիկոնե կոշիկի մեթոդը արևադարձային բացօթյա կիրառությունների համար, որտեղ տեղադրման որակի ստուգումը դժվար է:

Հաճախակի տրվող հարցեր

Ինչո՞ւ են ստանդարտ տերմինալային բլոկները վաղաժամ խափանվում արևադարձային կլիմայական պայմաններում էլեկտրական կայանքներում։
Արևադարձային ափամերձ կայանքներում 18 ամսվա ընթացքում տերմինալային բլոկների 15-25% խափանման մակարդակ է նկատվում (մինչև

Ի՞նչ IP վարկանիշի սպեցիֆիկացիա է կիրառվում արևադարձային արտաքին էլեկտրական կայանքների համար նախատեսված տերմինալային բլոկների համար։
Արտաքին արևադարձային տեղադրումների համար պահանջվում է նվազագույնը IP67 (փոշեպաշտպան, ժամանակավորապես ջրի մեջ ընկղմվելով) և նվազագույնը IP65 (փոշեպաշտպան, ջրի ցողում ցանկացած ուղղությունից)՝ ծածկված, բայց չփակված տեղադրումների համար: IP65-ից ցածր IP վարկանիշները թույլ են տալիս խոնավության ներթափանցում, ինչը կոռոզիոն վնասներ է առաջացնում 12-24 ամսվա ընթացքում:

Ինչպե՞ս է զսպանակային սեղմակի և պտուտակային տերմինալի դիզայնը ազդում խոնավության դիմադրության վրա արևադարձային միջավայրերում:
Զսպանակավոր սեղմակավոր տերմինալները մետաղալարի մուտքի կետում ստեղծում են մազանոթային խոնավության անցուղիներ, որոնք հնարավոր չէ լիովին վերացնել: Պտուտակային սեղմակավոր տերմինալները՝ կնքված սեղմման միացումներով, վերացնում են այս ուղին: Նախատեսեք պտուտակային սեղմակավոր տերմինալներ արևադարձային բացօթյա կիրառությունների համար, որտեղ խոնավության ներթափանցումը հիմնական խափանման մեխանիզմն է:

Ի՞նչ լարերի պատրաստման և կնքման պահանջներ են կիրառվում արևադարձային արտաքին տերմինալային բլոկի լարերի համար:
Սիլիկոնե կնքող կոշիկների կամ ջերմակծկվող կպչուն խողովակների միջոցով սեղմված մալուխի մուտքը տերմինալի բլոկի մետաղալարի մուտքի կետում վերացնում է խոնավության մազանոթային ուղին: Եթե կնքումը թերի է, սեղմակի ներսում կնքված մալուխի պատյանից անցումը մերկացված հաղորդչին խոնավության ներթափանցման հիմնական կետն է:

Ինչպե՞ս է Ningbo J-Guang Electronics-ը աջակցում արևադարձային տեղադրման տերմինալային բլոկի սպեցիֆիկացիային։
J-Guang-ը մատակարարում է IP65-IP67 վարկանիշի DIN ռելսային տերմինալային բլոկներ՝ սիլիկոնե կնքման կոշիկի համատեղելիությամբ՝ արևադարձային արտաքին և ափամերձ էլեկտրական համակարգերի համար: Կիրառման համար հատուկ խորհրդատվություն է հասանելի տերմինալային բլոկի ընտրության, լարերի կնքման մեթոդների և արևադարձային միջավայրի էլեկտրական համակարգերի տեղադրման պրակտիկայի վերաբերյալ:

Ներքին հղումներ՝ J-Guang PCT-211 DIN ռելսային մղվող մետաղալարային տերմինալային բլոկ | J-Guang էլեկտրոնիկայի ապրանքների կատալոգ

Արտաքին հղումներ՝ ԻԷԿ | ISO | ՈՉ | UL | ՄԷԱ | EPRI

Հեղինակի մասին

Ningbo J-Guang Electronics Co., Ltd.-ն էլեկտրական միացման բաղադրիչների, այդ թվում՝ DIN ռելսային տերմինալային բլոկների, տպագիր տպատախտակային տերմինալների և արդյունաբերական և առևտրային էլեկտրական կայանքների էլեկտրական միակցիչների մասնագիտացված արտադրող է: Հարավարևելյան Ասիայի, Մերձավոր Արևելքի և Լատինական Ամերիկայի արևադարձային կլիմայական կլիմայական կայանքների էլեկտրական բաղադրիչներ մատակարարելու մեծ փորձ ունենալով՝ J-Guang Electronics-ը աջակցում է էլեկտրական կապալառուներին և արդյունաբերական գնորդներին՝ բարձր խոնավության և բացօթյա էլեկտրական միջավայրերի համար կիրառման համար հատուկ տերմինալային բլոկների ընտրությամբ: