Per què està prohibit el sellat amb ciment per a les penetracions de parets en GIS?

El equipament GIS interior normalment implica instal·lacions que travessen les parets, excepte en casos amb connexions de cablitzs d'entrada i sortida. En la majoria dels casos, el bus principal o secundari s'estén des de l'interior a través d'una paret cap al costat exterior, on es connecta a insuladors de porcellana o compostos per a connexions de línia aèria. Tanmateix, la fessura entre l'obertura de la paret i l'encapsulació del bus GIS és propensa a filtracions d'aigua i aire, i per tant sovint necessita ser sellada. Aquest article tracta per què no es permet el sellat basat en ciment.

La versió de 2015 de les Mesures Antiacidentals de la Xarxa Elèctrica del Sud de la Xina prohibeix expressament l'ús de ciment per sellar les seccions del bus GIS que travessen les parets.

La raó principal d'aquesta prohibició és el risc de reaccions químiques entre els components alcalins del ciment i l'alliàge d'alumini utilitzat en les encapsulacions GIS. Quan el ciment humit (no endurit) o el ciment emmollit per la pluja entra en contacte amb la superfície d'alumini, pot produir-se corrosió, que pot arribar a provocar fugues de gas. Cal notar que la reacció només ocorre quan el ciment està humit—un cop totalment endurit, el risc disminueix significativament. No obstant això, aquesta qüestió requereix una atenció especial durant la fase de construcció.

Quan les partícules de ciment entren en contacte amb l'aigua, comença la hidratació capa a capa a la superfície. Els principals productes de hidratació inclouen: gel de silicat de calci hidratat (C-S-H), gel de ferrit de calci hidratat, hidróxid de calci (Ca(OH)₂), hidrat de aluminate de calci, i ettringit. D'aquests, substàncies alcalines com el hidróxid de calci i el hidrat de aluminate de calci poden reaccionar amb l'alliàge d'alumini, causant danys a l'encapsulació GIS.

A més del ciment, altres materials de sellat com taules d'amiant o selants impermeables també poden utilitzar-se als punts que trauen les parets. No obstant això, les taules d'amiant sovint contenen components cementers, i els selants seleccionats inadeguadament—especialment els tipus alcalins—poden corroer de manera similar l'encapsulació d'alliàge d'alumini, posant en risc fugues de gas.

Encara que l'alliàge d'alumini és naturalment resistència a la corrosió en l'aire, existeix un altre mecanisme possible de corrosió: el ciment pot primer degradar la capa protectora de pintura a la superfície de l'encapsulació, ja que la pintura és menys resistente a la corrosió que l'alumini. Un cop la cobertura està compromesa, el metall subjacent es torna vulnerable. En la indústria de la construcció, per això es sol aplicar una capa de primer o pasta abocinadora abans de pintar sobre ciment.

Això explica l'origen de la prohibició d'utilitzar ciment per sellar els buses GIS que trauen les parets.