Miks kasutatakse gaasi{0}}isolatsiooniga lülitusseadmetes alumiiniumkorpusi
Gaasi{0}}isolatsiooniga lülitusseadmete korpused on keevitatud metallmahutid, mis sisaldavad pinge all olevaid juhte ja isoleerivat gaasi atmosfäärist tunduvalt kõrgemal rõhul. Need ei kanna välist koormust, kuid peavad aastakümneid taluma kerget siserõhku ilma lekkimiseta, taluma välisalajaamade atmosfäärikorrosiooni ning jääma ühes tükis transportimiseks ja püstitamiseks piisavalt kergeks.
Alumiinium-magneesiumplaat vastab kõigile kolmele nõudele. Tihedusega 2,66 g/cm3 terase 7,85 g/cm3 vastu on alumiiniumkest ligikaudu 65% kergem kui terasest alternatiiv, mis vähendab alajaama konstruktsiooni koormust ja lihtsustab tõstmist. Sulam ei vaja ka siseruumides hooldamiseks värvi ning käitub hästi niiskes ja väävlit{8}}kandvas õhus, mida leidub tööstus- ja rannikualade ümbruses.
Mida aitab kaasa H112 temper
H112 tähistab plaati, mida on kuumtöödeldud kuni lõpliku paksuseni ja mida on vajaduse korral kontrollitud külmtöödeldud või kerge karastustöötlemisega. Temperatuur on metallurgilises mõttes teadlikult ebastabiliseeritud ja selle määratud minimaalne voolavuspiir on tagasihoidlik, kuid just see teebki plaadi karpitöödel nii kasulikuks.
Kuna plaat tarnitakse pärast kuumvaltsimist, mitte tugevat külma redutseerimist, on sisepinged väikesed, struktuur on läbi paksuse ühtlane ning materjali on lihtne vormida, töödelda ja keevitada. See ühtlus hoiab suure keevitatud paneeli pärast keevitamist tasapinnalisena ja võimaldab järgnevat tihenduspindade töötlemist ilma, et paneel pärast materjali eemaldamist liiguks. Alloy 5083 sisaldab 4,0-4,9% magneesiumi ning mangaanisisalduse hoidmine vahemikus 0,40-1,0% annab ühtlasema töökõvenemise ja prognoositavama reaktsiooni vormimise ajal.
Sensibiliseerimisega tuleb ikkagi arvestada. Magneesium tahkes lahuses tagab korrosioonikindluse ja kui sulamit hoitakse pikka aega kõrgel temperatuuril, sadestub beetafaas terade piiridele ja materjal muutub vastuvõtlikuks teradevahelisele rünnakule. Seetõttu on selle perekonna plaat surveseadmete töös piiratud ligikaudu 65 kraadi Celsiuse järgi, mis on mugavalt üle jaotusseadme korpuse töötemperatuuri.
Shelli plaadi spetsifikatsioonid
| Parameeter | Täpsustatud nõue | Kontrollimine |
|---|---|---|
| Sulam ja karastus | 5083-H112 | Veski sertifikaat soojusnumbri ja keemilise analüüsiga |
| Tõmbetugevus, Rm | 275-350 MPa | Tõmbekatse vastavalt standardile ASTM B209 või GB/T 3880.2 |
| Saagistugevus, Rp0,2 | 125 MPa minimaalselt | Tõmbekatse vastavalt standardile ASTM B209 või GB/T 3880.2 |
| Pikendus, A50 | minimaalselt 12%, tavaliselt 15-20% | Tõmbekatse, plaat{0}}tarneseisundis |
| Paksuse taluvus | umbes pluss-miinus 0,2–0,3 mm 5–10 mm plaadi puhul | Mikromeetriuuring vastavalt standardile GB/T 3880.3 või EN 485-3 |
| Pinna karedus | Ra 1,6 mikromeetrit või peenem tihenduspindadel | Profiilimeetod ISO 21920-2 järgi |
| Elektrijuhtivus | umbes 28–30% IACS | Pöörisvoolu test ASTM E1004 järgi |
| Sisemine tugevus | Plaadil pole lamineerimist ega lisandeid | Ultraheli kontroll kokkulepitud vastuvõtutasemeni |
Kaks neist väärtustest väärivad kommentaari. Elektrijuhtivus ei ole iseenesest valikukriteerium, kuid see on mugav mitte-purustav näitaja, et magneesium on tõesti tahkes lahuses; normaalsest ribast kõrgemale triiviv juhtivus viitab sademetele ja seega ka korrosiooniriskile. Pinna karedus loeb rohkem, kui paistab, sest gaasikambri tihendussooned ja töödeldud äärikud on koht, kust saavad alguse lekketeed.
Rakendused jaotus- ja alajaamaseadmetes
Suletud kestad.5-8 mm paksune plaat keevitatakse kõrgepingeseadmete silindri- ja ristkülikukujulistesse korpustesse, madala temperatuuriga löögitestitud materjaliga kasutatakse paigaldisteks, mis peavad töötama kuni miinus 40 kraadi Celsiuse järgi.
Varjestuskomponendid.Leht- ja plaatvooderdised tagavad elektromagnetilise varjestuse, mille sumbumine on 60 dB või rohkem saavutatud sagedusalas 1 GHz, kus ühendused on pidevad ja õigesti ühendatud.
Kerged tugistruktuurid.Raamid, katted ja siinikorpused saavad kasu kaalusääst, mis vähendab alajaama vundamendile ülekantavat kogukoormust.
Muud tankikohustused.Kui ümbris peab sisaldama ka õli või gaasi, mis ei ole isoleeraine, kasutatakse sama sulamit, kuna see on vastupidav niiskusele ja väävlit{0}}kandvale atmosfäärile.
Liitumine, õhutihedus ja kontrollimine
Karpide tootmises domineerivad kaks ühendamisprotsessi. Hõõrd-segamiskeevitust kasutatakse piki- ja ringõmbluste jaoks, kuna see töötab sulamistemperatuurist madalamal, ei tekita poorsust ja tagab 5083 plaadi puhul vuugitugevuse üle 90% lähtematerjalist koos gaasitihedusega, mida korpus vajab. Volfram-inertgaaskeevitus on reserveeritud düüside, väikeste liitmike ja remonditööde jaoks, mille geomeetria ei sobi pöörleva tööriista jaoks.
Lekke-tihe ümbris on pigem protsessi distsipliini kui ainult kontrolli tulemus: servad töödeldakse ja puhastatakse vahetult enne keevitamist, täitetraat ja tööriistad hoitakse rauasaastusest vabad ning keevitusjärjestus on korraldatud nii, et mõlema õmbluse mõlemal küljel oleks vaoshoidmine tasakaalus. Pärast keevitamist kontrollitakse korpuse äärikupindade mõõtmeid, testitakse heeliumi leket vastavalt kliendi määratud vastuvõtumäärale ning lõpuks puhastatakse ja tihendatakse.
Üle 52 kV nimipinge jaoks mõeldud gaasiisolatsiooniga -metallist-suletud jaotusseadmete projekteerimine ja katsetamine järgib standardit IEC 62271-203, mis määratleb rõhu, dielektrilisuse ja lekkenõuded, millele kest peab vastama. Materjali seisukord on tellitud ASTM B209 või GB/T 3880.2 järgi, keevitamise kvaliteedijuhtimine on tavaliselt sertifitseeritud ISO 3834 järgi ja materjali sertifikaadid väljastatakse standardile EN 10204 3.1, mille soojusnumber on jälgitav kuni valmis korpuseni.
Korduma kippuvad küsimused
K: Miks eelistatakse 5083-H112 jaotusseadme kesta jaoks H116-le?
Kuna kest kannab pigem surve- ja jäikuskoormust kui konstruktsiooni paindumine, ja H112 plaadil on väiksem sisepinge, parem tasapinnalisus pärast keevitamist ja tihenduspindade lihtsam töötlemine. Korrosioonikindlus kuivas siseruumides ei ole piirav tegur.
K: Millist paksust kasutatakse kõrgepingekarpide jaoks?
Seina paksus on suurte gaasikambrite puhul tavaliselt 5–8 mm, mis on valitud nii, et kest läbiks IEC 62271-203 nõutud rõhu- ja moonutustestid ning et keevisõmblusi saaks usaldusväärselt teostada.
K: Kas alumiinium pakub elektromagnetilist varjestust?
Jah. Pidev alumiiniumkest moodustab tõhusa varje ja 60 dB või parem sumbumine 1 GHz sagedusalas on saavutatav eeldusel, et ühendused, tihendid ja kaablisisendid on ühendatud ja kest on elektriliselt pidev.
K: Kuidas saavutatakse tootmises gaasitihedus?
Peamiselt protsessi juhtimise kaudu: pikkade õmbluste hõõrdkeevitus, puhas vuugi ettevalmistamine, kontrollitud soojussisend ja keevitusjärjestus, mis piirab moonutusi, millele järgneb valmis sektsiooni heeliumi lekkekatse.
K: Kas korpus võib töötada külmades välisalajaamades?
Jah. Selliste paigaldiste jaoks on ette nähtud plaat, mida on testitud madalal temperatuuril miinus 40 kraadi Celsiuse järgi, ja sulam säilitab oma vastupidavuse tunduvalt madalamal temperatuuril, mida tavaliselt kasutatakse.
K: Millised dokumendid on plaadiga kaasas?
Veski sertifikaadid kuumuse numbri ja täieliku keemilise analüüsiga, sama kuumuse mehaaniliste katsete tulemused, vajaduse korral ultrahelikontrolli aruanded ja sõltumatud laboriaruanded, mis hõlmavad piiratud aineid, nagu plii, kaadmium ja kuuevalentne kroom.
