การกัดกร่อนและการป้องกันของตัวตัดวงจรแรงดันสูง

ตัวตัดวงจรแรงสูงถูกใช้งานอย่างกว้างขวางและดังนั้นจึงมีความสนใจในปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับตัวตัดวงจรเหล่านี้ ในบรรดาปัญหาต่างๆ การกัดกร่อนของตัวตัดวงจรแรงสูงเป็นเรื่องที่สำคัญมาก ในสถานการณ์นี้บทความวิเคราะห์โครงสร้างของตัวตัดวงจรแรงสูง ประเภทของการกัดกร่อน และข้อผิดพลาดที่เกิดจากกัดกร่อน นอกจากนี้ยังตรวจสอบสาเหตุของการกัดกร่อนของตัวตัดวงจรและศึกษาพื้นฐานทางทฤษฎีและการปฏิบัติในการป้องกันการกัดกร่อน

1.ตัวตัดวงจรแรงสูงและการวิเคราะห์การกัดกร่อน
1.1 โครงสร้างของตัวตัดวงจรแรงสูง
ตัวตัดวงจรแรงสูงประกอบด้วยห้าส่วน: ฐานรองรับ ส่วนนำไฟฟ้า อินซูลเลเตอร์ กลไกส่งผ่าน และกลไกทำงาน ฐานรองรับสร้างพื้นฐานโครงสร้างของตัวตัดวงจร รองรับและตรึงส่วนอื่นๆ ให้เป็นหน่วยเดียวกัน ส่วนนำไฟฟ้ารับประกันการนำไฟฟ้าในวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ อินซูลเลเตอร์ให้ฉนวนไฟฟ้าระหว่างส่วนที่มีไฟฟ้าและส่วนที่ต่อลงดิน กลไกส่งผ่านทำงานผ่านอินซูลเลเตอร์เพื่อส่งการเคลื่อนไหวไปยังส่วนติดต่อ ทำให้สามารถเปิดและปิดตัวตัดวงจรได้

เพื่อความปลอดภัย ตัวตัดวงจรต้องมีช่องเปิดที่มองเห็นได้ชัดเจน และต้องมีฉนวนที่เชื่อถือได้ระหว่างจุดตัดทั้งหมด ตัวตัดวงจรกลางแจ้งต้องทำงานเปิดและปิดได้อย่างเชื่อถือได้ภายใต้สภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น ลม ฝน หิมะ ฝุ่นละออง และมลภาวะทางอากาศ นอกจากนี้ยังต้องติดตั้งระบบล็อกทางกลที่เชื่อถือได้ระหว่างตัวตัดวงจรและสวิตช์ต่อลงดิน เพื่อให้ผู้ดำเนินงานปฏิบัติตามลำดับการทำงานที่ปลอดภัย

ตัวอย่างเช่น ตัวตัดวงจรแรงสูงไม่จำเป็นต้องทำงานอย่างรวดเร็วขณะเปิดหรือปิด ดังนั้นจึงสามารถขับเคลื่อนโดยมอเตอร์ได้ตรงๆ ในทางตรงกันข้าม วงจรตัดกระแส (แรงสูงหรือแรงต่ำ) ถูกออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อหรือตัดวงจรภายใต้โหลดและต้องทำงานอย่างรวดเร็ว การเปิดหรือปิดช้าๆ จะทำให้เกิดอาร์คไฟฟ้า ดังนั้นวงจรตัดกระแสจึงใช้มอเตอร์สะสมพลังงานคู่กับสปริงเพื่อสะสมพลังงานจลน์ที่จะปล่อยออกมาเมื่อจำเป็น

1.2 การจำแนกการกัดกร่อนของตัวตัดวงจร
ตามรายงาน การกัดกร่อนของตัวตัดวงจรแรงสูงมักถูกกระทบโดยอุณหภูมิและความชื้น มลภาวะทางอากาศและฝุ่น คุณสมบัติของวัสดุของส่วนประกอบ และกระบวนการผลิต โลหะตอบสนองต่อน้ำและออกซิเจนในบรรยากาศ และอุณหภูมิสูงหรือความแตกต่างของอุณหภูมิประจำวันที่มากจะเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว อุณหภูมิและความชื้นสูงทำให้การกัดกร่อนของโลหะรุนแรงมากขึ้น โดยเฉพาะในภูมิภาคดังกล่าว

มลภาวะทางอากาศมีสารกัดกร่อนสูงที่รวมตัวกับความชื้นบนพื้นผิวโลหะเพื่อสร้างอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด ทำให้เร่งการกัดกร่อนทางอิเล็กโทรเคมี เมื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานสูงของจีนเร่งขึ้น มลภาวะทางอากาศแย่ลง ฝนกรดมีความรุนแรงมากขึ้น และระดับมลภาวะเพิ่มขึ้น สร้างวงจรป้อนกลับที่ร้ายแรงที่ทำให้การกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะรุนแรงขึ้น

วัสดุเองเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อน บางโลหะทนทานต่อการกัดกร่อน ในขณะที่บางโลหะไวต่อการกัดกร่อนจากความชื้น ดังนั้นการเลือกวัสดุกำหนดความไวต่อการกัดกร่อนโดยตรง ในระหว่างการผลิต การกดทับหรือความร้อนที่ไม่เท่ากันสามารถทำให้ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโตรดไม่สม่ำเสมอ ทำให้เร่งการกัดกร่อนต่อไป ตัวอย่างเช่น คานฐานของตัวตัดวงจรมักถูกผลิตด้วยการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน แต่การเกิดสนิมของคานเหล่านี้พบบ่อย—เชื่อมโยงกับสภาพแวดล้อมในการดำเนินงานและคุณภาพการผลิตในโรงงาน

ส่วนประกอบที่มีคุณภาพต่ำอาจเกิดปฏิกิริยาทางอิเล็กโทรเคมีเมื่อถูกฝนกรดหรือละอองเกลือระหว่างการดำเนินงาน ทำให้เปราะและแตกภายใต้ความเครียดภายนอก อาจนำไปสู่การแตกหักอย่างสมบูรณ์

1.3 ข้อผิดพลาดที่เกิดจากการกัดกร่อนของส่วนประกอบตัวตัดวงจร
จากมุมมองที่เล็ก การกัดกร่อนมีผลกระทบต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์เป็นครั้งแรก การเกิดสนิมอย่างรุนแรงเป็นปัญหาที่ผู้ใช้รายงานบ่อยที่สุด เนื่องจากส่วนภายนอกที่มีสนิมสร้างความรู้สึกไม่มั่นคง นอกจากนี้การกัดกร่อนยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดหรือลดขนาดของส่วนประกอบโลหะ ทำให้เสียหายหรือแตกหัก

ส่วนหมุนและโซ่ส่งผ่านอาจประสบปัญหาการขัดขวาง การขัดขวางใดๆ ในกลไกสามารถทำให้เครื่องมือทั้งหมดหยุดทำงาน ในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เกิดการแตกหักของส่วนเชื่อมโยง

การกัดกร่อนยังเพิ่มความต้านทานการติดต่อในระดับหนึ่ง ความต้านทานการติดต่อที่สูงขึ้นทำให้เกิดความร้อนที่จุดติดต่อ ซึ่งทำให้เร่งการออกไซด์ของโลหะและเพิ่มความเสี่ยงของการล้มเหลวในการนำไฟฟ้า การทำงานด้วยพลังงานนานๆ ในสภาพดังกล่าวสามารถทำให้เกิดการไหม้รุนแรงของวงจรตัดวงจรแรงสูง อาจกระตุ้นอุบัติเหตุทางไฟฟ้าที่มีผลไม่สามารถย้อนกลับได้

2.การวิเคราะห์ทฤษฎีและปฏิบัติของตัวตัดวงจรแรงสูง
2.1 การวิเคราะห์การกัดกร่อนของส่วนประกอบ
เนื่องจากส่วนประกอบหลักของตัวตัดวงจรเป็นโลหะ สาเหตุของการกัดกร่อนของตัวตัดวงจรสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นสาเหตุของการกัดกร่อนของโลหะ โลหะถูกกัดกร่อนโดยทั้งปัจจัยภายในและภายนอก

ทฤษฎีแล้ว อุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมมีผลต่ออัตราการกัดกร่อนทางเคมีของโลหะ นอกจากนี้ องค์ประกอบของสารละลายที่ติดต่อกับพื้นผิวโลหะและค่า pH ของสารละลายเหล่านั้นมีบทบาทสำคัญ ปัจจัยเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับสารปนเปื้อนและอนุภาค PM2.5 ที่ติดอยู่บนพื้นผิวโลหะจากบรรยากาศ

ปัจจัยภายในประกอบด้วยคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีและการจัดเรียงของวัสดุโลหะเอง หากส่วนประกอบทำมาจากวัสดุที่ไวต่อการกัดกร่อน จะต้องระมัดระวังเป็นพิเศษในการติดตั้งและการวางตำแหน่งของสวิตช์แยกวงจร รวมถึงการเลือกสถานที่ติดตั้งอย่างรอบคอบ โลหะที่มีปฏิกิริยาไวจะสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย ส่งผลให้วัสดุสูญเสียหรือเกิดการกัดกร่อนแบบกาลวาโน่ ดังนั้น การกัดกร่อนของสวิตช์แยกวงจรแรงสูงไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้—แต่สามารถลดผลกระทบที่เกิดขึ้นได้โดยใช้มาตรการป้องกันสูงสุด

ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อทั้งสองด้านของสวิตช์แยกวงจรแรงสูงต้องมั่นคงและเชื่อถือได้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบ การเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบโลหะเป็นพื้นฐานและสำคัญ ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษ

2.2 วิธีการป้องกันตามทฤษฎี
จากมุมมองภายใน การเลือกวัสดุที่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูงสำหรับส่วนประกอบโลหะ—ในขณะเดียวกันก็ต้องตอบสนองต่อความต้องการด้านประสิทธิภาพอื่นๆ—ให้การป้องกันพื้นฐานต่อการกัดกร่อน

จากมุมมองภายนอก ควรใช้การออกแบบที่กันน้ำและจำกัดการสัมผัส เพื่อลดการสัมผัสระหว่างส่วนประกอบโลหะกับอากาศชื้นหรือปัจจัยที่ไม่เหมาะสมอื่น ๆ ป้องกันปัญหาเช่น การสะสมน้ำและการสัมผัสอากาศมากเกินไป

สำหรับสวิตช์แยกวงจรโดยรวม ควรใช้มาตรการป้องกันและการปิดผนึกที่แบริ่งหมุนและแบริ่งส่ง เพื่อป้องกันการขัดขวางจากการสภาพอากาศหรือน้ำเข้า ส่วนพื้นผิวควรใช้สารเคลือบป้องกันที่เชื่อถือได้ การเลือกสารเคลือบต่าง ๆ ควรขึ้นอยู่กับประเภทของโลหะ ฟังก์ชันของส่วนประกอบ และสภาพแวดล้อมการใช้งาน โดยคำนึงถึงความปลอดภัย ประสิทธิภาพการทำงาน และความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจเป็นสำคัญ

สารนำไฟฟ้าที่นำมาใช้ภายนอกสวิตช์แยกวงจรต้องตรงตามข้อกำหนดของส่วนประกอบเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของความต้านทาน เมื่อการกัดกร่อนโดยรวมรุนแรงขึ้น หน่วยควรถูกถอดออกเพื่อรักษา: ทำความสะอาดพื้นผิวสัมผัส ปรับสลักเกลียว และซ่อมแซมหรือเปลี่ยนส่วนที่เสียหาย

กลยุทธ์การป้องกันตามทฤษฎีให้พื้นฐานที่แข็งแกร่งสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนในทางปฏิบัติ ทฤษฎีและปฏิบัติมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดและเสริมสร้างซึ่งกันและกันอย่างต่อเนื่อง

2.3 เทคนิคการป้องกันการกัดกร่อนในทางปฏิบัติ
โดยปกติ คอนแทคที่ไม่เคลื่อนที่จะเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน และคอนแทคที่เคลื่อนที่จะเชื่อมต่อกับโหลด แต่สำหรับสวิตช์แยกวงจรที่ติดตั้งในตู้รับสัญญาณที่มีการป้อนสายเคเบิล แหล่งพลังงานจะเชื่อมต่อกับด้านคอนแทคที่เคลื่อนที่—การกำหนดค่านี้เรียกว่า "การป้อนกลับ"

ในการบำรุงรักษารายวัน ควรทำการตรวจสอบทั่วไปอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นการซ่อมแซมเล็ก ๆ น้อย ๆ หรือเฉพาะกรณี โดยมักดำเนินการตามหลักการจัดการแบบไดนามิกและการบำรุงรักษารายวัน โดยวางแผนการซ่อมแซมที่มุ่งเป้าไปที่ข้อบกพร่องหรือข้อผิดพลาดที่ตรวจพบ

ในการซ่อมใหญ่ ดำเนินการบำรุงรักษาระดับการถอดแยกชิ้นส่วน ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบอุปกรณ์อย่างละเอียด โดยให้ความสำคัญกับส่วนประกอบโลหะที่ไวต่อการกัดกร่อน ชิ้นส่วนที่เสียหายจะถูกแทนที่หรือซ่อมแซมด้วยเทคนิคที่เหมาะสม

กลไกภายในควรตรวจสอบและทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ แขนโยกและลิงค์ส่งกำลังอื่น ๆ ควรทำความสะอาด ขัดเงา และหล่อลื่น ควรทาสารเคลือบป้องกันใหม่บนพื้นผิวภายนอกที่กัดกร่อน และติดตั้งอุปกรณ์หล่อลื่นและป้องกันเพิ่มเติมที่แบริ่ง

ขั้นตอนการบำรุงรักษาหลักเหล่านี้ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคนิคและคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์จะกลับมาทำงานตามประสิทธิภาพทางเทคนิคเดิมหลังจากการบริการ ตามสาเหตุของการกัดกร่อนที่กล่าวถึงในเอกสารนี้ ควรทำการตรวจสอบประจำอย่างสม่ำเสมอในพื้นที่ที่ไวต่อการกัดกร่อน และดำเนินการซ่อมใหญ่ตามช่วงเวลาที่กำหนด

3. สรุป
สวิตช์แยกวงจรแรงสูงมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันโดยแก้ไขปัญหาการสลับวงจร แต่การกัดกร่อนของสวิตช์เหล่านี้อาจนำไปสู่ผลร้ายแรง ดังนั้น ต้องพัฒนามาตรการป้องกันผ่านทั้งการวิจัยทางทฤษฎีและการดำเนินการในทางปฏิบัติ เพื่อส่งเสริมการใช้งานสวิตช์แยกวงจรแรงสูงอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้