Tại sao niêm kín bằng xi măng bị cấm cho các điểm xuyên tường GIS

Thiết bị GIS trong nhà thường liên quan đến việc lắp đặt xuyên qua tường, ngoại trừ các trường hợp có kết nối cáp vào/ra. Trong hầu hết các trường hợp, thanh dẫn chính hoặc nhánh kéo dài từ bên trong thông qua một bức tường ra phía bên ngoài, nơi nó được kết nối với sứ cách điện hoặc bộ phận ghép composite để kết nối với đường dây trên không. Tuy nhiên, khoảng trống giữa lỗ mở trên tường và vỏ bọc của thanh dẫn GIS dễ bị rò rỉ nước và không khí, do đó thường yêu cầu phải được niêm phong. Bài viết này thảo luận về lý do tại sao việc niêm phong bằng xi măng là không được phép.

Phiên bản 2015 của Biện pháp chống tai nạn của Công ty Điện lực Nam Trung Quốc đã cấm rõ ràng việc sử dụng xi măng để niêm phong phần xuyên qua tường của thanh dẫn GIS.

Lý do chính cho lệnh cấm này là do nguy cơ phản ứng hóa học giữa các thành phần kiềm trong xi măng và hợp kim nhôm được sử dụng trong vỏ bọc GIS. Khi xi măng ướt (chưa cứng) hoặc xi măng thấm nước mưa tiếp xúc với bề mặt nhôm, có thể xảy ra ăn mòn, dẫn đến rò rỉ khí. Lưu ý rằng phản ứng chỉ xảy ra khi xi măng còn ẩm—một khi đã cứng hoàn toàn, rủi ro giảm đáng kể. Tuy nhiên, vấn đề này đòi hỏi sự chú ý đặc biệt trong giai đoạn xây dựng.

Khi hạt xi măng tiếp xúc với nước, quá trình thủy hóa bắt đầu từng lớp trên bề mặt. Các sản phẩm thủy hóa chính bao gồm: gel silicat canxi hydrat (C-S-H), gel ferrit canxi hydrat, hydroxit canxi (Ca(OH)₂), aluminat canxi hydrat, và ettringit. Trong số này, các chất kiềm như hydroxit canxi và aluminat canxi hydrat có thể phản ứng với hợp kim nhôm, gây hư hại cho vỏ bọc GIS.

Ngoài xi măng, các vật liệu niêm phong khác như ván amiăng hoặc chất làm kín chống thấm cũng có thể được sử dụng tại các điểm xuyên qua tường. Tuy nhiên, ván amiăng thường chứa các thành phần xi măng, và chất làm kín được chọn không đúng—đặc biệt là loại có tính kiềm—cũng có thể ăn mòn vỏ bọc hợp kim nhôm, tạo ra rủi ro rò rỉ khí.

Mặc dù hợp kim nhôm tự nhiên có khả năng chống ăn mòn trong không khí, nhưng tồn tại một cơ chế ăn mòn khác: xi măng có thể làm suy yếu lớp sơn bảo vệ trên bề mặt vỏ bọc, vì sơn ít chống ăn mòn hơn nhôm. Một khi lớp phủ bị tổn thương, kim loại dưới lớp sẽ trở nên dễ bị tổn thương. Trong ngành xây dựng, đây là lý do tại sao thường áp dụng một lớp lót hoặc putty trước khi sơn lên bề mặt xi măng.

Điều này giải thích nguồn gốc của lệnh cấm sử dụng xi măng để niêm phong thanh dẫn GIS xuyên qua tường.