电气开关柜铜排电镀知识分享

电气开关柜铜排电镀知识分享

  涵盖该开关设备中使用的金属封闭开关设备和断路器的各种 ANSI 标准规定了设备各个部分的温升限制。包括对开关设备中带镀层和非镀层接头的母线以及断路器中镀层和非镀层触点和连接的限制。在所有情况下，镀层连接所允许的温升都比未镀层连接要高得多。通常，未镀银的连接的温度上限为 30°C，而ANSI镀银连接的上限为 65°C，IEC/G标准镀银固定连接的上限是    75°C，动连接是65°C。镀锡的固定连接的上限是65 °C，动连接是55°C。电镀连接允许更高的温升，因为电镀铜几乎不像裸铜那样氧化。氧化铜不是良导体，一旦形成氧化物，导体的电阻和温升通常会迅速增加。由于将温升限制在 30°C 将要求制造商将使用的铜量增加一倍，因此接头几乎普遍采用电镀。

电镀常用的两种材料是银和锡。高压断路器的标准涉及“银、银合金或等效”表面，“等效”未定义。本标准最后一次修订于 1979 年。

1987 年，谈到“镀银、镀锡或等效”连接。

哪种材料更好，银或锡？通常使用银，特别是用于滑动触点。镀银比镀锡更硬，并且比镀锡更能承受移动接头（例如铰链点或主要断开）的应力。然而，镀锡在某些工业环境中是优越的，例如那些含有硫化氢的环境。根据要求，在设备中的汇流排连接处提供镀锡。由于各种技术和制造原因，用锡代替断路器内表面或断路器主断路器上的银是不切实际的。如果大气侵蚀银表面，则应涂上接触润滑脂以防止腐蚀问题。

富含硫的环境，例如造纸和精炼过程中的环境，在开关设备和电机控制中心的镀银方面存在特殊问题。由于优异的导电性和使用寿命，整个开关设备都使用镀银。银存在于母线、断路器、保护继电器、辅助继电器、控制开关和测试开关中。在存在硫的过程单元内和周围，打开开关设备并看到细小的黑色毛发是很常见的。

通常被称为从任何镀银表面生长的晶须，无论是继电器触点还是断路器触头。

这些晶须和在它们下面形成的黑色光泽是硫化银。晶须是半导电的，并且变色具有很高的电阻。硫化银锈迹生长在开关设备中硫浓度最高的区域，因为最热的区域是母线接头和滑动触点，例如母线接头，这是不好的。接头和滑动触点处的锈蚀会导致高电阻连接，从而产生更多热量，从而加速半导体晶须的锈蚀和生长。这种死亡螺旋一直持续到您清洁表面或胡须足够长以到达地平面为止。

硫磺是怎么进去的？

该过程中产生的硫与空气结合形成硫化氢 (H2S) 以及一些二氧化硫 (SO2) 和三氧化硫 (SO3) 副产品。ISA 标准70.01 将严酷环境定义为浓度为 50 ppb（十亿分之一）的 H2S 或 300 ppb 的 SO2和 SO3。你的鼻子可以让你知道硫是否存在。H2S 的气味阈值降低了约 8 ppb。但检测硫磺的最佳方法是检查现有设备是否存在上述问题，如果是基层设施，则与您的环境人员讨论新设备预期的逃逸排放类型。为了消除硫对开关设备的影响，可以采取几个步骤。

化学过滤

消除晶须最有效的方法之一是在开关柜内过滤空气中的 H2S、SO2 和 SO3。如果开关设备和 MCC 进入单独的电力控制室，空调可以安装活性炭过滤器。这些过滤器安装在一个单独的盒子里，大约有一个空调机组的大小，可以将 ISA 恶劣的环境水平降低，例如 50 ppb 的 H2S 到 3 ppb 的 H2S 浓度，以及 10 ppb 的 SO2 和 SO3 浓度。该装置确实需要一些维护，并且过滤器必须大约每年更换一次。

下一级保护是在所有开关设备百叶窗上安装单独的活性炭过滤器。这些单独的过滤器是一次性的，可以很好地过滤通过百叶窗的任何部分空气。虽然单个过滤器确实对开关设备的维护频率有重大影响，但它不会保护仪表室或没有明确空气入口的机柜中的设备，因此它们的整体有效性是有限的。

避免接触

另一种常用的策略是通过指定镀锡母线代替镀银和镀金触点或密封继电器（如果可用）来最大程度地减少暴露在硫磺中的银量。在任何滑动接触点涂抹导电油脂有助于密封硫和更硬的弹簧以改善擦拭效果也有助于解决问题。在我们用锡或金代替银的区域，我们消除了晶须生长的机会。但是这种策略存在困难，许多控制开关、测试开关和保护继电器触点都没有镀金触点。锡有一些问题，例如磨损和柔软，使其不太适合滑动接触应用。

在可能存在 H2S 或 SO2 和 SO3 的任何工作中，评估这些不同选项的成本是非常值得的。对于那些亲身经历过这些问题的人来说，您知道这不仅仅是更短的维护间隔。晶须不仅对电源电路构成威胁，而且在影响保护方案的功能方面可能相当阴险。

有些开关站采用开关室内部采用微正压干燥空气，以阻止含硫气体进入开关室。