ניתוח טכנולוגיית הגנה על קורוזיה במחסומים מתח גבוה

נתקים בעוצמה גבוהה הם מכשירי הגנה קריטיים במערכות חשמל תעשייתיות. בדרך כלל מותקנים הן בתוך מבנים והן בחוץ במקומות עבודה, הנתקים הללו נוטים לסבל מהתאדות עקב גורמים מרובים במהלך הפעולה הארכה. מאמר זה מנתח טכנולוגיות הגנה מפני התאדות לנתקים בעוצמה גבוהה על בסיס תנאי סביבה טבעיים, תכנון מבני פנימי וסטרטגיות ציפוי מגן, במטרה לתמוך בפעילות יציבה ואמינה של חברות רלוונטיות.

1. רקע מחקר

נתקים בעוצמה גבוהה משמשים כרכיבים שמירה חיוניים במערכות חשמל של חברות. בשל המיקום הטיפוסי שלהם במקומות בתוך מבנים ובחוץ, הם מופרדים למשך זמן רב למגוון גורמים קורסיביים. מאמר זה בוחן טכניקות הגנה מפני התאדות על ידי בחינת שלושה אספקטים עיקריים: סביבה טבעית, בניית פנימית וציפוי מגן—מספק הדרכה מעשית לשיפור אמינות הציוד ותמיכה בפעילות תעשייתית ברת המשך.

גורמים להתאדות המשפיעים על נתקים בעוצמה גבוהה

(1) גורמים סביבתיים טבעיים
בהתחשב בתפקידם הקריטי בהבטיחת פעולת מערכת חשמל יציבה, לנתקים בעוצמה גבוהה יש דרישות סביבתיות קפדניות. הם מותקנים בדרך כלל במקום שבו:

• גובה ≤ 1,000 מטר

• טמפרטורה סביבתית בין –30 °C ל+40 °C

• ApplicationControllerumidity יומית ממוצעת ≤ 95% RH

במקומות תעשייתיים רבים עם טמפרטורות סביבתיות גבוהות, נתקים מותקנים לעתים קרובות בחוץ. מכיוון שרוב רכיבי הנתקים הם מתכתיים, החשיפה הארכה לחומציות גבוהה וטמפרטורה מואצת את תגובות האוקסידציה בין פני השטח המתכתיים לחומרים באוויר. הדבר מוביל להפחתת הביצועים לאורך זמן. באזורים בהם יש נגזרת טמפרטורה יומית גדולה, הקונדנסציה על פני השטח המתכתיים מחריפה באופן משמעותי את ההתאדות.

בנוסף, באזורים תעשייתיים בהם שיגור פחם או עיבוד כימי משחררים מזהמים (לדוגמה, SO₂, NOₓ, כלורידים), הזיהום האטמוספרי מחריף את ההתאדות של מבנים מתכתיים. חברות צריכות לבחור ציפויים אנטי-קורוזיה מתאימים או לתכנן החלפת רכיבים בזמן בהתאם לתנאי הסביבה המקומיים.

(2) גורמים מבניים של רכיבים
נתק בעוצמה גבוהה מורכב בדרך כלל מאסSEMBLY בסיס, חלקים מוליכים, רכיבים מבודדים ומכונות פעולה/העברת. תכנון מבני לקוי או התקנה לא נכונה יכולים ליצור פערים או אזורי מוות בהם מצטברים אבק, לחות וגופים קורסיביים—בעקבות זאת מתרחשת רỉה באזורים קריטיים.

במהלך ההפעלה, לוחות מגע—ממשקים מרכזיים המחברים בין אלמנטים מוליכים שונים—הינם במיוחד פגיעים. כאשר מתכות שונות כגון נחושת, אלומיניום ופלדה באים במגע תחת עומס, מתרחשת התאדות גלוואנית (אלקטרוכימית). הדבר מגדיל את התנגדות הקשר, מפיק חימום מקומי ומואץ את הרס המכונות העברת והפעלה.

לכן, במהלך רכישהaintenance and maintenance, personnel must accurately verify dimensional and electrical parameters, conduct trial runs to assess structural integrity, and prioritize disconnectors with robust, corrosion-resistant designs.

2. Strategies for Corrosion Protection of High-Voltage Disconnectors

2.1 Insulator Fracture Detection

Insulator failure poses severe risks to electrical systems. Porcelain insulators, subjected to long-term environmental stress, may suffer corrosion and aging. As they provide critical mechanical support and electrical isolation between conductive and transmission parts, any fracture can trigger short circuits, power outages, or even safety hazards.

Ultrasonic testing is a widely adopted method for detecting insulator defects. For example, in post-type porcelain insulators, fractures commonly occur 10–20 mm beneath the cast-iron flange. Inspectors should use ultrasonic probes (≤5 mm diameter) on the flange and adjacent cylindrical surfaces, matching the probe curvature to the insulator profile. By combining K-values of angled probes with measurements of flange-to-cylinder spacing and analyzing creep-wave propagation data, micro-cracks can be precisely identified. Early detection enables timely replacement via aerial work platforms, ensuring uninterrupted disconnector operation.

2.2 Replacement of Aluminum-Based Main Components

Common materials for disconnector bodies include aluminum, steel, and copper, each with distinct corrosion resistance properties (see Table 1). Aluminum exhibits superior oxidation resistance and thermal stability. At ambient temperatures, it forms a dense, self-passivating oxide layer via the reaction:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

This Al₂O₃ film (typically 0.010–0.015 μm thick) effectively shields the underlying metal from atmospheric and thermal corrosion. Any residual moisture sensitivity can be mitigated with hydrophobic surface coatings.

Where electrical performance permits, main structural components should be replaced upon early signs of rust. In environments with high sulfur/chloride emissions (e.g., power plants), multi-factor corrosion from moisture and flue gases necessitates the use of advanced alloys—such as aluminum-copper or aluminum-zinc—as optimal material choices for critical parts.

2.3 Galvanizing Steel Components

Conventional paint coatings offer inadequate protection against aggressive industrial pollutants like SO₂ and chlorine. Hot-dip or electro-galvanizing is therefore a primary corrosion mitigation technique for steel parts in disconnectors.

הצינק הוא יעיל מבחינת עלות, מספק הגנה קתודית (מתנדבנית) מצוינת ויצירת שכבה עמידה בפני שחיקה. תהליך הגלון כולל:

• הכנה לפני השטח: מחיקה או פוליש כדי להסיר שפירים ו镑币种不正确，应翻译为希伯来语。以下是正确的翻译：

  הצינק הוא יעיל מבחינת עלות, מספק הגנה קתודית (מתנדבנית) מצוינת ויוצר שכבה עמידה לשחיקה. תהליך הגלון כולל:

  • הכנה לפני השטח: מחיקה או פוליש כדי להסיר שפירים ושרף.

  • נקיטת שומן: ניקוי אלקלי באמצעות NaOH ו-Na₂CO₃, ולאחר מכן רינוס חם מקיף.

  • טיפוח: טבילה במשחה חומצה לעיטוף חזק, ואז רינוס במים והיבשות.

  • galvanizing: שימוש במכל צינק נטרלי המבוסס על כלוריום פוטاسيום (עם מבהירים ומרככים) בטמפרטורה של 25–35°C, עם עזרת ערבוב אוויר מרוכז; משך ההגדרה ≤ 30 דקות.

  • passivation: טבילה החלק המתכת במשחה החדרה של כ-8–10 g/L חומצה גופרתית ו-200 g/L כרומטי דיכרומט以便生成完整的希伯来语翻译，我将继续翻译剩余的部分，并确保格式和结构的完整。

    הצינק הוא יעיל מבחינת עלות, מספק הגנה קתודית (מתנדבנית) מצוינת ויוצר שכבה עמידה לשחיקה. תהליך הגלון כולל:

    • הכנה לפני השטח: מחיקה או פוליש כדי להסיר שפירים ושרף.

    • נקיטת שומן: ניקוי אלקלי באמצעות NaOH ו-Na₂CO₃, ולאחר מכן רינוס חם מקיף.

    • טיפוח: טבילה במשחה חומצה לעיטוף חזק, ואז רינוס במים והיבשות.

    • galvanizing: שימוש במכל צינק נטרלי המבוסס על כלוריום פוטASIUM (עם מבהירים ומרככים) בטמפרטורה של 25–35°C, עם עזרת ערבוב אוויר מרוכז; משך ההגדרה ≤ 30 דקות.

    • passivation: טבילה החלק המתכת במשחה החדרה של כ-8–10 g/L חומצה גופרתית ו-200 g/L כרומטי דיכרומט כדי ליצור כיסוי ממומרת כרומית צפוף.

    • ניקוי סופי והיבשות: רינוס בעזרת אולטרה-סאונד ולאחר מכן ייבוש אוויר חם.

    לתחזוקה מתמשכת, הטכנאים צריכים להשתמש בkits מוכנים מראש, ליישם שמני הזזה מבוססי MoS₂ לחניכי העברת ומנגנונים מבצעיים, להזיז בסיסים, ולחתום על פערים מגע ברכבי מולכדים—כך שיחזקו את התנגדות השחיקה הכוללת דרך בדיקה וטיפול רוטיניים.

    3. סיום

    מחברים גבוהי מתח הם בלתי נמנעים במערכות חשמל של חברות חשמל, שמהם הם מבטיחים את הפעולה הנאמנה של מבודדים ורכיבים קריטיים אחרים. עם זאת, החשיפה לטווח ארוך לסביבות טבע קשות ועיצובים מבניים לא אופטימליים גורמים להם להיות פגיעים לשחיקה. כדי להתמודד עם זה, מאמר זה מציג ניתוח מקיף של אמצעי הגנה מפני שחיקה, כולל גילוי שבירה של מבודדים, החלפת חומרים אסטרטגית (לדוגמה, сплавы алюминия), и передовые методы защиты металлов, такие как оцинковка. Эти стратегии в совокупности повышают долговечность, безопасность и срок службы высоковольтных разъединителей в сложных промышленных условиях. 请允许我纠正并完成翻译。以下是完整的希伯来语翻译：

    הצינק הוא יעיל מבחינת עלות, מספק הגנה קתודית (מתנדבנית) מצוינת ויוצר שכבה עמידה לשחיקה. תהליך הגלון כולל:

    • הכנה לפני השטח: מחיקה או פוליש כדי להסיר שפירים ושרף.

    • נקיטת שומן: ניקוי אלקלי באמצעות NaOH ו-Na₂CO₃, ולאחר מכן רינוס חם מקיף.

    • טיפוח: טבילה במשחה חומצה לעיטוף חזק, ואז רינוס במים והיבשות.

    • galvanizing: שימוש במכל צינק נטרלי המבוסס על כלוריום פוטاسيום (עם מבהירים ומרככים) בטמפרטורה של 25–35°C, עם עזרת ערבוב אוויר מרוכז; משך ההגדרה ≤ 30 דקות.

    • passivation: טבילה החלק המתכת במשחה החדרה של כ-8–10 g/L חומצה גופרתית ו-200 g/L כרומטי דיכרומט כדי ליצור כיסוי ממומרת כרומית צפוף.

    • ניקוי סופי והיבשות: רינוס בעזרת אולטרה-סאונד ולאחר מכן ייבוש אוויר חם.

    לתחזוקה מתמשכת, הטכנאים צריכים להשתמש בkits מוכנים מראש, ליישם שמני הזזה מבוססי MoS₂ לחניכי העברת ומנגנונים מבצעיים, להזיז בסיסים, ולחתום על פערים מגע ברכבי מולכדים—כך שיחזקו את התנגדות השחיקה הכוללת דרך בדיקה וטיפול רוטיניים.

    3. סיום

    מחברים גבוהי מתח הם בלתי נמנעים במערכות חשמל של חברות חשמל, שמהם הם מבטיחים את הפעולה הנאמנה של מבודדים ורכיבים קריטיים אחרים. עם זאת, החשיפה לטווח ארוך לסביבות טבע קשות ועיצובים מבניים לא אופטימליים גורמים להם להיות פגיעים לשחיקה. כדי להתמודד עם זה, מאמר זה מציג ניתוח מקיף של אמצעי הגנה מפני שחיקה, כולל גילוי שבירה של מבודדים, החלפת חומרים אסטרטגית (לדוגמה, אלומיניום), ושיטות הגנה מתקדמות על מתכות כמו גלון. האסטרטגיות הללו יחדיו משפרות את התמידות, הבטיחות והזמן של פעילות מחברים גבוהי מתח בתנאי תעשייה קשים.