Pagsusuri ng Teknolohiya ng Proteksyon sa Korosyon sa Mataas na Voltaheng Disconnectors

Ang mga high-voltage disconnector ay mahalagang mga protective device sa industriyal na electrical systems. Karaniwang nakakabit ang mga ito sa loob at labas ng mga lugar ng paggawa, at sila ay madaling mapinsala dahil sa corrosion mula sa iba't ibang mga factor sa mahabang panahon ng operasyon. Ang papel na ito ay nag-aanalisa ng mga teknolohiya para sa corrosion protection para sa high-voltage disconnectors batay sa natural na kondisyon ng kapaligiran, internal structural design, at mga strategy para sa protective coating, nang may layunin na suportahan ang matatag at maasahang operasyon ng mga enterprise.

1. Background ng Pagsasaliksik

Ang mga high-voltage disconnector ay ginagamit bilang mahalagang mga komponente ng sistema ng kuryente sa enterprise. Dahil sa kanilang karaniwang pagkakakabit sa mga indoor at outdoor na kapaligiran, sila ay patuloy na nakakaranas ng iba't ibang mga corrosive agents sa paglipas ng oras. Ang papel na ito ay nag-aaral ng mga teknika para sa corrosion protection sa pamamagitan ng pagsusuri ng tatlong pangunahing aspeto: natural na kapaligiran, internal construction, at mga protective coatings—na nagbibigay ng praktikal na gabay para sa pagpapataas ng reliabilidad ng equipment at suporta sa sustainable na operasyon ng industriya.

Mga Factor ng Corrosion na Nakakaapekto sa High-Voltage Disconnectors

(1) Mga Natural na Environmental Factors
Dahil sa kanilang mahalagang papel sa pagtaguyod ng matatag na operasyon ng sistema ng kuryente, ang mga high-voltage disconnector ay may mahigpit na environmental requirements. Karaniwang nakakakabit sila sa mga lugar na may:

• Altitude ≤ 1,000 m

• Ambient temperature na nasa range mula –30 °C hanggang +40 °C

• Daily average relative humidity ≤ 95% RH

Sa maraming industriyal na setting na may mataas na ambient temperature, madalas na nakakakabit ang mga disconnector sa labas. Dahil karamihan sa mga komponente ng disconnector ay metal, ang matagal na pagkakakontakin sa mataas na humidity at temperatura ay nagpapabilis ng oxidation reactions sa pagitan ng metal surfaces at atmospheric moisture. Ito ay nagdudulot ng pagbagsak ng performance sa paglipas ng oras. Sa mga rehiyon na may malaking diurnal temperature swings, ang condensation sa mga metal surface ay lalo pang nagpapahaba ng corrosion.

Bukod dito, sa mga industriyal na lugar kung saan may coal combustion o chemical processing na naglalabas ng pollutants (hal. SO₂, NOₓ, chlorides), ang atmospheric contamination ay nagpapataas ng corrosion ng mga metal structures. Dapat ang mga enterprise ay pumili ng angkop na anti-corrosion coatings o ischedule ang timely na pagpalit ng mga komponente batay sa lokal na environmental conditions.

(2) Mga Component Structural Factors
Ang isang high-voltage disconnector ay karaniwang binubuo ng base assembly, conductive parts, insulating components, at operating/transmission mechanisms. Ang masamang structural design o hindi tama na pagkakakabit ay maaaring lumikha ng gaps o dead zones kung saan ang dust, moisture, at corrosive particles ay maaaring mag-accumulate—na nagdudulot ng rust sa mga critical areas.

Sa panahon ng operasyon, ang mga contact plates—na mga key interfaces na nagkoconnect ng iba't ibang conductive elements—ay lalo na ang vulnerable. Kapag ang dissimilar metals tulad ng copper, aluminum, at steel ay nagkakakontakin sa ilalim ng load, ang galvanic (electrochemical) corrosion ay nangyayari. Ito ay nagdudulot ng pagtaas ng contact resistance, localized heating, at pagpapabilis ng deterioration ng transmission at operating mechanisms.

Kaya, sa panahon ng procurement at maintenance, ang mga personnel ay dapat na accurate na verifyin ang dimensional at electrical parameters, gawin ang trial runs upang i-assess ang structural integrity, at bigyan ng prayoridad ang mga disconnector na may robust at corrosion-resistant designs.

2. Mga Strategy para sa Corrosion Protection ng High-Voltage Disconnectors

2.1 Insulator Fracture Detection

Ang insulator failure ay nagdadala ng malubhang risks sa mga electrical systems. Ang porcelain insulators, na pinaglabanan ng mahabang-term na environmental stress, maaaring makaranas ng corrosion at aging. Bilang nagbibigay ng critical na mechanical support at electrical isolation sa pagitan ng conductive at transmission parts, anumang fracture ay maaaring mag-trigger ng short circuits, power outages, o kahit na safety hazards.

Ang ultrasonic testing ay isang malawak na tinatanggap na method para sa detection ng insulator defects. Halimbawa, sa post-type porcelain insulators, ang mga fracture ay karaniwang nangyayari 10–20 mm sa ilalim ng cast-iron flange. Ang mga inspector ay dapat gumamit ng ultrasonic probes (≤5 mm diameter) sa flange at adjacent cylindrical surfaces, na may curvature na match sa profile ng insulator. Sa pamamagitan ng pag-combine ng K-values ng angled probes at measurements ng flange-to-cylinder spacing, at ang analisis ng creep-wave propagation data, ang mga micro-cracks ay maaaring precise na identified. Ang early detection ay nagbibigay ng oportunidad para sa timely replacement via aerial work platforms, na nagse-secure ng uninterrupted disconnector operation.

2.2 Pagpalit ng Aluminum-Based Main Components

Ang mga common na materials para sa disconnector bodies ay kinabibilangan ng aluminum, steel, at copper, bawat isa ay may distinct na corrosion resistance properties (tingnan ang Table 1). Ang aluminum ay nagpapakita ng superior na oxidation resistance at thermal stability. Sa ambient temperature, ito ay nagbabago ng dense, self-passivating oxide layer sa pamamagitan ng reaction:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Ang Al₂O₃ film (karaniwang 0.010–0.015 μm thick) ay effectively nag-shield ng underlying metal mula sa atmospheric at thermal corrosion. Ang anumang residual moisture sensitivity ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng hydrophobic surface coatings.

Kung ang electrical performance ay pumayag, ang mga main structural components ay dapat palitan sa unang sign ng rust. Sa mga kapaligiran na may mataas na sulfur/chloride emissions (hal. power plants), ang multi-factor corrosion mula sa moisture at flue gases ay nagpapataas ng need para sa advanced alloys—tulad ng aluminum-copper o aluminum-zinc—as optimal material choices para sa critical parts.

2.3 Galvanizing Steel Components

Ang conventional paint coatings ay nagbibigay ng inadequate protection laban sa aggressive industrial pollutants tulad ng SO₂ at chlorine. Ang hot-dip o electro-galvanizing ay kaya ang primary corrosion mitigation technique para sa steel parts sa disconnectors.

Ang zink ay kumakatawan sa cost-effective, nagbibigay ng excellent cathodic (sacrificial) protection, at nagsusunod ng matatag na corrosion-resistant layer. Ang proseso ng galvanizing ay kasama ang:

• Paghahanda ng ibabaw: Pag-grind o pag-polish para alisin ang burrs at rust.

• Pag-aalis ng langis: Alkaline cleaning gamit ang NaOH at Na₂CO₃, sinusundan ng maayos na hot-water rinsing.

• Pickling: Pagsusundo sa acidic solution para sa malakas na etching, pagkatapos ay water rinsing at pagdudurog.

• Electroplating: Gamit ang neutral potassium chloride-based zinc bath (kasama ang brighteners at softeners) sa 25–35 °C, tinutulungan ng compressed air agitation; plating duration ≤ 30 minutes.

• Passivation: Pagsusundo ng plated part sa isang room-temperature solution ng ~8–10 g/L sulfuric acid at 200 g/L potassium dichromate upang mabuo ang dense chromate conversion coating.

• Huling paglilinis & pagdudurog: Ultrasonic-assisted rinse na sinusundan ng hot-air drying.

Para sa patuloy na pangangalaga, dapat ang mga teknisyano ay gumamit ng pre-fabricated spare kits, ilapat ang molybdenum disulfide (MoS₂)-based lubricants sa transmission at operating mechanisms, lumubrikante ang base bearings, at siguruhin ang contact gaps sa conductive assemblies—upang mapataas ang kabuuang corrosion resilience sa pamamagitan ng routine inspection at pangangalaga.

3. Kasamaan

Ang high-voltage disconnectors ay hindi maaaring iwasan sa electrical systems ng power enterprise, na nag-uugnay sa reliable operation ng insulators at iba pang critical components. Gayunpaman, ang mahabang panahon ng pagkakalantad sa harsh natural environments at suboptimal structural designs ay nagpapahina sa kanila sa corrosion. Upang tugunan ito, inihahandog ng sanaysay na ito ang komprehensibong analisis ng corrosion protection measures—kasama ang insulator fracture detection, strategic material substitution (halimbawa, aluminum alloys), at advanced metal protection techniques tulad ng galvanizing. Ang mga estratehiyang ito ay nakakapagtataas ng durability, safety, at operational lifespan ng high-voltage disconnectors sa demanding industrial applications.