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KYN450:开关设备的防腐

对于室内电气设备,IEC 标准中定义的正常(通常)使用条件将湿度(空气中的水分)条件定义如下:

1. 在 24 小时内测量的相对湿度平均值不超过 95%。

2. 一个月内相对湿度的平均值不超过 90%。

在这些条件下,如果不采取任何环境控制措施,电气设备中很可能会形成冷凝露,从而导致腐蚀。一旦腐蚀开始,就会降低基础金属的有用性能,包括强度、表面光洁度和液体渗透性。钢的这种渗透性降低就是为什么如果有足够的时间,随着金属转化为锈迹并剥落,柜体上的锈斑会变得更大。对于电气设备中最常见的另一种金属铜,腐蚀表现为需要从表面擦去的绿色色调(失去光泽)。在任何一种情况下,电气设备的腐蚀都可能导致热、机械或结构问题,从而有可能导致设备故障和/或人员伤害。

除了正确使用空间加热器、适当的通风和温度控制外,最广泛使用的控制腐蚀的方法是通过使用防锈合金或应用精加工或表面处理来将母材与环境隔离.使用镀银和镀锡的铜母线来保持母线结构的良好导电性。这是因为即使两者都会随着时间的推移而失去光泽,但由两种金属形成的氧化物仍然是非常好的导体。

对于断路器操作器、车架机构或安全联锁装置等高速或旋转机构中的钢部件,使用不锈钢等防锈钢合金。钢中的铬形成氧化铬钝化层,阻止氧扩散到基础钢中。

由于该层是钢固有的,而不仅仅是表面处理,因此IEC 标准不需要任何测试来证明由这些合金制成的部件的耐腐蚀性能。

对于通用或外壳组件,使用热固性聚酯粉末涂料或镀锌处理钢。

为了用粉末涂料涂饰,钢材在涂漆前通过七级清洗系统进行准备。然后使用静电设备以标称 4 密耳干膜厚度涂覆热固性聚酯粉末涂层,并在190 ºC下固化 30 分钟。完成的零件具有纹理外观,表现出出色的柔韧性和耐用性。此外,表面处理的盐雾性能是新的 ANSI/IEEE 和 ASTM 有机涂层标准要求的两倍多。

但是,长期暴露在紫外线 (UV) 光下会导致一定程度的褪色。根据所需的饰面颜色(ANSI 61 灰色为标准),设备外壳内部的隔间可能看起来很暗,需要额外的照明以提高可见度。

为确保外壳与地面的适当连续性,通常需要使用星形垫圈或类似物在连接点处穿透饰面。

镀锌时,钢板表面涂有一层金属锌。这可以通过电镀或热浸镀锌对完成的部件进行,或者通过使用通常称为“镀锌钢”的市售钢板来制造部件。作为制造过程的一部分,镀锌钢具有镀锌涂层。镀锌钢以两种方式防止腐蚀:作为物理屏障和阴极保护。

作为物理屏障,锌涂层为湿气和氧气与贱金属的相互作用提供了屏障。这种屏障之所以有效,主要是因为锌能够形成一种称为锌铜绿的致密附着腐蚀副产品,根据美国镀锌协会的说法,这导致腐蚀速度比未经处理的铁基材料慢 10 到 100 倍(AGA)。阴极保护参考了锌以电化学方式牺牲自身的能力,因为它的抗腐蚀和抗氧化能力不如钢。基本上,锌会先于基础钢腐蚀,而且腐蚀速度要慢得多。施加到钢表面的锌量确定了由特定 ASTM 测试确定的每单位面积的最小涂层重量,并确定了腐蚀保护水平。商用镀锌钢用字母“G”表示,后跟一个两位数字,表示以 oz/ft2 为单位的锌重量。

由于涂层重量直接影响涂层寿命(使用更高的涂层重量会增加设备的使用寿命),因此西门子使用 G90 镀锌钢。根据 AGA 的说法,在工业环境(通常应用电气设备)中,不仅酸、烟灰和其他污染物往往会沉积在钢表面上,而且可能存在冷凝造成的湿气,因此 G90 重量适用于这些应用.除了耐腐蚀特性之外,镀锌钢比涂漆钢更具弹性(抗划伤),并且由于锌的导电性,不需要渗透饰面以确保接地连续性。剪切和/或冲切的边缘往往很锋利,必须注意尽量减少对操作人员造成伤害的可能性。锌铜锈倾向于呈现白色粉末状外观,这可能证明对某些用户而言在美学上没有吸引力。

除了用户可控的环境项目(例如清洁度、设备负载、适当的维护和环境温度)之外,腐蚀还会对电气设备的预期寿命产生不利影响。有多种对抗电气设备腐蚀的方法,包括选择适合特定环境的材料和涂层。基于我们的技术专长和经验,选择与应用相匹配的饰面,以满足或超出对产品功能和寿命的期望。


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