5083 H112 Placă de aluminiu pentru carcase GIS și carcase etanșe

De ce sunt folosite carcasele din aluminiu în aparatele de comutare izolate cu gaz-

Carcasele de distribuție cu izolare-gazului sunt rezervoare metalice sudate care conțin conductorii sub tensiune și gazul izolator la presiuni mult peste atmosfera. Nu suportă nicio sarcină externă, dar trebuie să mențină o presiune internă ușoară timp de decenii fără scurgeri, să reziste la coroziunea atmosferică pe locurile exterioare ale stațiilor și să rămână suficient de ușoare pentru transport și montare dintr-o singură bucată.

Placa de aluminiu-magneziu îndeplinește toate cele trei cerințe. Cu o densitate de 2,66 g/cm3 față de 7,85 g/cm3 pentru oțel, o carcasă din aluminiu este cu aproximativ 65% mai ușoară decât alternativa din oțel, ceea ce reduce sarcina asupra structurii stației și simplifică ridicarea. De asemenea, aliajul nu are nevoie de vopsea pentru lucrări în interior și se comportă bine în aerul umed și cu sulf-care se găsește în jurul instalațiilor industriale și de coastă.

Ce contribuie temperamentul H112

H112 desemnează o placă care a fost prelucrată la cald până la grosimea sa finală și, acolo unde este cazul, a primit o cantitate controlată de lucru la rece sau un ușor tratament de revenire. Temperatul este nestabilizat în mod deliberat în sensul metalurgic, iar limita sa de curgere minimă specificată este modestă, dar exact acest lucru face placa atât de utilă pentru lucrările de incintă.

Deoarece placa este livrată mai degrabă după laminare la cald decât după o reducere puternică la rece, tensiunile interne sunt scăzute, structura este uniformă prin grosime, iar materialul rămâne ușor de format, prelucrat și sudat. Această uniformitate este ceea ce menține un panou mare sudat plat după sudare și ceea ce permite prelucrarea ulterioară a fețelor de etanșare fără ca panoul să se miște odată ce materialul este îndepărtat. Aliajul 5083 conține 4,0-4,9% magneziu, iar menținerea conținutului de mangan în partea superioară a intervalului de 0,40-1,0% oferă o întărire mai consistentă și un răspuns mai previzibil în timpul formării.

Sensibilizarea trebuie încă luată în considerare. Magneziul în soluție solidă este ceea ce oferă rezistență la coroziune, iar dacă aliajul este menținut pentru perioade lungi de timp la temperatură ridicată, faza beta precipită la granițele granulelor și materialul devine susceptibil la atacul intergranular. Din acest motiv, placa din această familie este limitată la aproximativ 65 de grade Celsius în serviciul echipamentelor sub presiune, ceea ce este confortabil peste temperatura de funcționare a unei carcase de comutație.

Specificații pentru placa Shell

Două dintre aceste valori merită un comentariu. Conductivitatea electrică nu este un criteriu de selecție în sine, dar este un indicator convenabil ne-distructiv că magneziul este cu adevărat în soluție solidă; o conductivitate care se deplasează deasupra benzii normale indică precipitații și, prin urmare, un risc de coroziune. Rugozitatea suprafeței contează mai mult decât pare, deoarece canelurile de etanșare și flanșele prelucrate ale unui compartiment de gaz sunt locul în care încep traseele de scurgere.

Aplicații în echipamente de comutație și substație

Scoici sigilate.Placa cu grosimea de 5-8 mm este sudata in carcase cilindrice si dreptunghiulare pentru echipamente de inalta tensiune, cu material testat la impact la temperaturi joase folosit pentru instalatii care trebuie sa functioneze pana la minus 40 de grade Celsius.

Componente de ecranare.Căptușelile de foi și plăci asigură ecranare electromagnetică, cu o atenuare de 60 dB sau mai mult realizată în banda de 1 GHz, unde îmbinările sunt continue și corect legate.

Structuri de sprijin ușoare.Cadrele, capacele și carcasele barelor colectoare beneficiază de reducerea greutății, ceea ce scade sarcina totală transferată la fundația stației.

Alte sarcini de rezervor.În cazul în care o incintă trebuie să conțină și ulei sau un gaz, altul decât un mediu izolator, același aliaj este utilizat datorită rezistenței sale la atmosfere umede și purtătoare de sulf-.

Îmbinare, etanșeitate și verificare

Două procese de îmbinare domină producția de carcase. Sudarea prin frecare cu agitare este utilizată pentru cusături lungi longitudinale și circumferențiale, deoarece funcționează sub punctul de topire, nu produce porozitate și, în placa 5083, oferă o rezistență a îmbinării peste 90% din materialul de bază împreună cu etanșeitatea la gaz de care are nevoie carcasa. Sudarea cu gaz inert de tungsten este rezervată duzelor, fitingurilor mici și reparațiilor, unde geometria nu se potrivește unei scule rotative.

O carcasă etanșă-este rezultatul disciplinei procesului, mai degrabă decât al inspecției numai: marginile sunt prelucrate și curățate imediat înainte de sudare, sârma de umplere și sculele sunt menținute fără contaminare cu fier, iar secvența de sudare este aranjată astfel încât reținerea să fie echilibrată pe ambele părți ale fiecărei cusături. După sudare, carcasa este verificată dimensional pe fețele flanșelor, se testează scurgerile de heliu la rata de acceptare stabilită de client și în final este curățată și sigilată.

Proiectarea și testarea aparatelor de comutație închise cu metal-izolat cu gaz- pentru tensiuni nominale de peste 52 kV urmează IEC 62271-203, care definește cerințele de presiune, dielectric și de scurgere pe care trebuie să le îndeplinească carcasa. Starea materialului este comandată conform ASTM B209 sau GB/T 3880.2, managementul calității sudurii este în mod normal certificat conform ISO 3834, iar certificatele de material sunt emise conform EN 10204 3.1 cu numărul de căldură trasabil până la carcasa finită.

Întrebări frecvente

Î: De ce este preferat 5083-H112 față de H116 pentru o carcasă de comutatoare?
Deoarece carcasa suportă sarcini de presiune și rigiditate, mai degrabă decât îndoirea structurală, iar placa H112 are efort intern mai mic, planeitate mai bună după sudare și prelucrare mai ușoară a fețelor de etanșare. Rezistența la coroziune într-o carcasă interioară uscată nu este factorul limitativ.

Î: Ce grosime este folosită pentru carcasele de înaltă tensiune?
Grosimea peretelui este în mod normal de 5-8 mm pentru compartimentele mari de gaz, aleasă astfel încât carcasa să treacă testele de presiune și deformare cerute de IEC 62271-203 și astfel încât cusăturile sudate să poată fi executate în mod fiabil.

Î: Oferă aluminiul ecranare electromagnetică?
Da. O carcasă continuă din aluminiu formează un scut eficient, iar atenuarea de 60 dB sau mai bună în banda de 1 GHz este realizabilă cu condiția ca îmbinările, garniturile și intrările de cabluri să fie legate și carcasa să fie continuă electric.

Î: Cum se obține etanșeitatea la gaz în producție?
În principal prin controlul procesului: sudare cu amestecare prin frecare pe cusăturile lungi, pregătirea curată a îmbinării, aportul de căldură controlat și o secvență de sudare care limitează distorsiunea, urmată de testarea scurgerilor de heliu a compartimentului finalizat.

Î: Poate funcționa carcasa în stații reci exterioare?
Da. Pentru astfel de instalații este specificată placa testată pentru impact la temperaturi scăzute la minus 40 de grade Celsius, iar aliajul își păstrează duritatea mult sub temperaturile întâlnite în mod normal în funcționare.

Î: Ce documentație este furnizată cu placa?
Certificate de fabrică cu numărul de căldură și analiza chimică completă, rezultatele testelor mecanice de la aceeași căldură, rapoarte de inspecție cu ultrasunete acolo unde este necesar și rapoarte de laborator independente care acoperă substanțe restricționate, cum ar fi plumbul, cadmiul și cromul hexavalent.