حفاظت از خوردگی

وبلاگ تخصصی خوردگی و حفاظت کاتدی

وبلاگ تخصصی خوردگی و حفاظت کاتدی


حفاظت از خوردگی

جهت آموزش و انجام پروژه های حفاظت کاتدی و محافظت از خوردگی با نازل ترین قیمت در سراسر ایران با شماره 09106752588 و 09132050479 (جاوید) تماس حاصل فرمایید.
جهت تحلیل نمودارهای EIS، نایکوئیست، باد (Bode)، تافل و دیگر آزمون های خوردگی با شماره های بالا تماس حاصل فرمایید
جهت ترجمه متون توسط مجرب ترین کادر ترجمه و همچنین انجام پروژه ها و تحقیقات مرتبط با خوردگی و اکسیداسیون، با ایمیل javidparvar@gmail.com مکاتبه فرمایید
برای پاسخگویی به سوالات و مسائل مربوط به خوردگی با ایمیل و شماره تماس های بالا ارتباط برقرار نمایید
جهت همکاری در زمینه های مرتبط با خوردگی (ترجمه، پژوهش، آموزش و همکاری در انجام پروژه ها) رزومه خود را به ایمیل بالا ارسال نمایید.
جهت انجام نگارش، صفحه آرایی، ویرایش و... مرتبط با پایان نامه های دانشجویی با شماره های بالا تماس حاصل فرمایید

پاسخ سوال شما اينجاست(حتما ببينيد)!

وبسايت تخصصي خوردگي

کانال تلگرامي خوردگي

کانال تلگرام خوردگي

مقاومت بسیار مناسب آلومینیوم در برابر خوردگی بخاطر تشکیل یک لایه اکسیدی بسیار نازک و مقاوم روی سطح آن است. علاوه بر این برخی آلیاژهای آلومینیوم نظیر آلیاژهای سری 5XXX (منیزیم‌دار) به منظور بهبود مقاومت در برابر خوردگی در محیطهای نمک‌دار (محیط‌های ساحلی نزدیک دریا) و برخی آلیاژهای سری 6XXX به منظور کاربردهای دریایی، صنعتی و شیمیایی توسعه یافته‌اند، هر چند که با توجه به تاثیر عناصر آلیاژی بر روی خواص الکتریکی و لزوم محدود کردن میزان این عناصر در هادیهای برق، معمولاً درصد عناصر آلیاژی جهت بهبود مقاومت دربرابر خوردگی را نمی‌توان در آلیاژهای با کاربرد به عنوان هادی الکتریکی از حدی بالاتر گرفت و لذا مقاومت به خوردگی آلیاژهای موجود جهت استفاده در ساخت هادیهای الکتریکی بهتر از آلومینیوم الکتریکی 1350 نیست. با توجه به این امر برای بهبود رفتار خوردگی هادیهای هوایی آلومینیومی و افزایش عمر آنها باید از روشهای دیگری استفاده کرد که در مقاله حاضر به آنها پرداخته می‌شود.

هادیهای هوایی آلومینیومی را بر اساس رفتار خوردگی آنها در برابر آتمسفرهای مختلف می‌توان به دودسته اصلی تقسیم‌بندی کرد. دسته اول هادیهایی هستند که به طور کامل از آلومینیوم یا آلیاژهای آن ساخته شده‌اند (شامل هادیهای ACAR, AAAC, AAC و ). در این دسته از هادیها، با توجه به یکسان بودن پتانسیل الکتروشیمیایی تمامی اجزاء سازنده، هیچگونه خوردگی گالوانیکی به وجود نمی‌آید ودر نتیجه این نوع سیم‌ها تنها در معرض خوردگی‌های آتمسفری (آتمسفرهای صنعتی، ساحلی و )‌قرار می‌گیرند. با توجه به آنکه مقاومت در برابر خوردگی هیچ یک از آلیاژهای آلومینیومی مورد استفاده در ساخت هادیهای خطوط انتقال نیرو بهتر از هادیهای آلومینیومی خالص نیست،‌لذا برای بهبود رفتار خوردگی هادیهای آلومینیومی نمی‌توان از هادیهای آلیاژی استفاده کرد، هر چند که با در نظر گرفتن مقاومت در برابر خوردگی بسیار مناسب (تقریباً در حد هادیهای آلومینیومی) هادیهای آلیاژی سری 5005 و 6201 و در نظر داشتن استحکام مطلوب این نوع هادیهای آلیاژی، استفاده از آنها بجای هادیهای آلومینیومی1350 می‌تواند مزایای فنی اقتصادی مناسبی به همراه داشته باشد. با توجه به این موارد مناسب‌ترین راه بهبود مقاومت در برابر خوردگی این هادیهای تمام آلومینیومی (یا تماماً آلیاژ آلومینیومی) استفاده از پوشش‌های مقاوم به خوردگی و یا استفاده از هادیهای کمپکت است که البته استفاده از هادیهای کمپکت تنها مقاومت به خوردگی لایه‌های درونی کابل را بهبود می‌بخشد و سیمهای سطحی موجود در کل هادی که در معرض آتمسفر قرار دارند، به این وسیله محافظت نمی‌شوند. لازم به ذکر است که میزان خوردگی آلومینیوم درآتمسفرهای معمولی با مقادیر کم‌ نمک‌ها یا آلاینده‌های سولفوری بسیار زیاد است. حتی در آتمسفرهای خورنده نیز عمر هادیهای آلومینیومی بسیار بیشتر از اکثر مواد مهندسی (بخصوص هادیهای مسی یا انواع فولادهای کربنی) است. به عنوان مثال با بررسی‌هایی که بر روی کاهش وزن نمونه‌های مختلف در کنار دریا صورت گرفته است، مشخص شده که پس از 8 سال نگهداری کاهش وزن آلومینیوم در حدود 15 درصد کاهش وزن مس و 1 درصد کاهش وزن فولاد معمولی است، ضمن آنکه با افزایش فاصله از نواحی ساحلی دریا، مقاومت به خوردگی نمونه‌های آلومینیومی تا حد زیادی افزایش می‌یابد. با توجه به این مطالب به نظر می‌رسد که خوردگی هادیهای تمام آلومینیومی عملاً راه‌‍حل خاصی در صنعت‌برق ندارد و در صورت لزوم می‌توان با استفاده از روشهای متداول حفاظت مواد (نظیر گریس کاری یا استفاده از پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی)، مقاومت به خوردگی این هادیها را بهبود بخشید.

دسته دوم هادیها که مطالعه رفتار خوردگی آنها در آتمسفرهای مختلف حائز اهمیت فراوان است، هادیهایی هستند که در آنها سیمهای آلومینیومی به عنوان هادی در جوار یک یا چند سیم فولادی (و یا مواد و آلیاژهای دیگر نظیر Invar) به عنوان تقویت‌کننده‌ قرار گرفته باشند (ACSR). محیط‌ها و آتمسفرهای اصلی خورنده برای هادیهای ACSR شامل محیط‌های صنعتی آلوده و نیز نواحی ساحلی دریا هستند. آلودگی‌های صنعتی خورنده عموماً از طریق بارش باران، برف یاهمراه رطوبت بر روی هسته فولادی تقویت‌کننده هادیهای ACSR رسوب می‌کنند. بدین صورت پوشش گالوانیزه اعمالی روی این سیم‌های فولادی که نقش آند فدا‌شونده را ایفا می‌کند، بتدریج مصرف می‌شود. در این شرایط تقریباً هیچگونه تخریب خوردگی روی سیمهای آلومینیومی اتفاق نمی‌افتد. در این نوع نحوه تخریب هادیها ACSR، کاهش خواص مکانیکی سیمهای تقویت‌کننده فولادی فاکتور اصلی تعیین‌کننده عمر مفید کل هادی خواهد بود. در این حالت هیچ علامت مشخصه خارجی تا لحظه تخریب کامل هادی مشاهده نمی‌شود و این نحوه خوردگی را می‌توان خوردگی عمومی آتمسفری هادیهای ACSR به حساب آورد.

در نواحی ساحل دریا، مکانیزم خوردگی کاملاً متفاوت است. نمک‌های موجود در این محیط‌ها با رطوبت موجود روی کابلها ترکیب شده و یک الکترولیت حاوی یونهای کلریدی بین هسته فولادی و سیمهای آلومینیومی هادی ایجاد می‌کند. در این شرایط با توجه به نوع الکترولیت موجود و پتانسیل شیمیایی نسبی آلومینیوم و روی نسبت به یکدیگر، ابتدا پوشش گالوانیزه روی سیم فولادی شروع به خوردگی می‌کند. معمولاً قبل از آنکه کل این پوشش گالوانیزه مصرف شود، حفره‌های کوچکی در آن ایجاد می‌شود که به سرعت تا مغز فولادی این سیم تقویت‌کننده پیشروی می‌کنند. در اثر این پدیده یک سل الکترولیتی بین فولاد و آلومینیوم ایجاد می‌شود و با توجه به پتانسیل الکتروشیمیایی این دو عنصر نسبت به یکدیگر، اینبار آلومینیوم نقش آند فداشونده را ایفا می‌کند. این امر باعث خوردگی شدید الومینیوم شده و در نتیجه آن مقاومت الکتریکی در این ناحیه از هادی به مرور افزایش می‌یابد. در صورت ایجاد این نوع خوردگی در خطوط ACSR، عمر مفید آنها بسیار کمتر از حالتی خواهد شد که آنها را تنها در محیط‌های آلوده صنعتی قرار داد چرا که در نواحی صنعتی خوردگی هسته فولادی بسیار آهسته‌تر پیشروی می‌کند. نکته مهم دیگر در مورد خوردگی گالوانیکی سیمهای ACSR در آتمسفرهای ساحلی، قابل تشخیص بودن چشمی این نوع خوردگی است به طوری که به مرور زمان قسمتهای خورده شده از هادی به صورت پودرهای سفید‌رنگی که اغلب با افزایش حجم همراهند، روی سطح دیده می‌شوند. عمر مفید کابلهای ACSR که در معرض این نوع خوردگی قرار گیرند، به وسیله سرعت خوردگی الکترولیتی آلومینیوم مشخص می‌شود.

 

مناسب‌ترین روشهای بهبود مقاومت در برابر خوردگی هادیهای آلومینیومی هوایی

با توجه به کلیه اطلاعات ذکر شده تاکنون در مورد انواع هادیهای آلومینیومی و مکانیزم خوردگی آنها در محیط‌های مختلف، مناسب‌ترین روشهای مقابله با خوردگی این هادیهای هوایی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد. بدیهی است که بر اساس نوع هادی مورد نظر

ACSR, AAC) یا )، شرایط و آتمسفر احاطه‌کننده سیمها و پارامترهای فنی و اقتصادی مختلف، هر یک از روشهای ارایه شده می‌تواند انتخاب شود، اما استفاده از برخی روشها به تنهایی قادر نیست تا مقاومت به خوردگی اینگونه سیم‌ها را تا حد بسیار زیادی افزایش دهد، بلکه تنها به عنوان یک روش اولیه برای بهبود نسبی مقاومت به خوردگی آنها مطرح است.

 

استفاده از گریس‌های مقاوم در برابر خوردگی

در آتمسفرهای خورنده‌ای نظیر نواحی ساحلی یا صنعتی، جهت بهبود مقاومت به خوردگی هادیهای آلومینیومی می‌توان از گریس اندود کردن سیمهای تشکیل‌دهنده این هادیها استفاده کرد. این روش که هم می‌‌تواند برای هادیهای تمام آلومینیومی و هم برای هادیهای ACSR بکار رود، باعث می‌شود تا تماس بین محیط خورنده و سیمهای هادی کاهش یابد و بعلاوه با جلوگیری از تماس هادیهای آلومینیومی با سیم فولادی در هادیهای ACSR، از خوردگی گالوانیکی آنها نیز ممانعت بعمل می‌آورد. عملیات گریس اندود کردن سیمهای هادی می‌تواند بر روی کلیه سیمها اعمال شود و یا تنها بخشی از آنها را شامل شود. به عنوان مثال شکل (2) نمایانگر انواع روشهای گریس‌اندود کاری هادیهای ACSR را نشان می‌دهد.

نکته بسیار مهم درمورد مواد مورد استفاده جهت گریس‌اندود کردن سیمهای آلومینیومی آن است که گریس مورد نظر باید پایداری حرارتی مناسبی داشته باشد و بعلاوه حداقل اشکالات را حین پیچاندن و ساخت هادی مورد نظر داشته باشد. به نظر می‌رسد که با اضافه کردن برخی مواد شیمیایی مناسب بتوان ویژگیهای ضد‌خوردگی و پایداری حرارتی گریس‌ها را بهبود بخشید.

 

استفاده از پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی

در برخی موارد هنگامی که کابلهای توزیع هوایی در محیط‌های خورنده قرار بگیرند، می‌توان آنها را با یک پوشش محافظ برای جلوگیری از خوردگی حفاظت کرد. استفاده از این هادیهای هوایی پوشش‌دار معمولاً برای خطوط توزیع ودر ولتاژهایی تا حد 33 کیلوولت پیشنهاد و عرضه شده است. پوشش این هادیها حاوی کربن سیاه با کیفیت بسیار بالا است تا پایداری مناسبی در برابر اشعه UV داشته باشد، ضمن آنکه پایداری این پوشش‌ها در برابر ولتاژهای بالا نیز ضروری است. این پوشش‌ها معمولاً به عنوان عایق الکتریکی محسوب نمی‌شوند و می‌توان از آنها برای

بهبود مقاومت به خوردگی هادیهای

AAAC, AAC یا ACSR استفاده کرد. شکل زیر نمونه‌ای از چنین هادیهای پوشش‌داری را نشان می‌دهد.

 

استفاده از هادیهای کمپکت

در این نوع هادیها با توجه به تراکم فراوان هادی و عدم نفوذ عوامل خورنده به داخل کابل، مقاومت در برابر خوردگی بهبود می‌یابد.

 

استفاده از پوشش‌های گالوانیزه ضخیم یا آلومینایزینگ

این روش را می‌توان برای بهبود مقاومت به خوردگی هادیهای ACSR بکار برد. پوشش‌دهی فولاد با لایه‌های فلزی فدا شونده (گالوانیزه کردن، آلومینایز کردن و ) جهت حفاظت آنها از خوردگی امروزه به عنوان یک فرآیند کاملاً شناخته شده و پرکاربرد مطرح است، بگونه‌ای که بیش از نیمی از روی استخراج شده در دنیا برای گالوانیزه کردن فولادها بکار می‌رود. از زمان اختراع روش گالوانیزه کردن در حمام‌های مذاب در حدود 260 سال پیش تا حدود 30 سال گذشته، تقریباً هیچگونه تغییر قابل ملاحظه‌ای در این فرآیند روی نداده و تنها در چند دهه اخیر است که برخی شرکت‌های بزرگ سعی کرده‌اند تا بجای استفاده از روی خالص جهت پوشش دهی فولادها، آلیاژهای این عنصر با دیگر عناصر را بکار برند. بیشتر این فعالیت‌های جدید بر روی آلیاژ‌های روی آلومینیوم صورت گرفته تا همزمان خواص مطلوب آلومینیوم و روی در پوشش حاصل شود. باتوجه به فعالیت‌های انجام شده امروزه پوشش‌های آلیاژی روی آلومینیوم (حاوی 95-94 درصد روی و

5-4 درصد آلومینیوم با ترکیب نزدیک به نقطه یوتکنیک) به همراه برخی عناصر نادر خاکی، توانسته است ویژگیهای به مراتب بهتری نسبت به پوشش‌های گالوانیزه معمولی ارایه دهد (مقاومت به خوردگی

4-2 برابر)،‌ هر چند که تولید صنعتی اینگونه پوشش‌ها دچار پیچیدگی‌های بیشتر است. این پوشش‌ها که تحت نامهای تجاری bezinal, Galfan یا Aluzinc معرفی شده‌اند، در آزمایشهای خوردگی Salt Spray در محیط‌های مختلف صنعتی، ساحلی و روستایی مقاومت به خوردگی بسیار مناسبی از خود نشان داده‌اند. این پوشش‌ها علاوه بر مقاومت به حوردگی بالاتر، دارای قابلیت شکل‌پذیری، جوشکاری و حفاظتی بهتری نسبت به پوششهای گالوانیزه معمولی هستند.

علاوه بر پوشش الیاژی روی آلومینیوم، استفاده از پوشش‌های گالوانیزه با کیفیت و ضخامت‌های بیشتر نیز می‌تواند مقاومت به خوردگی هادیهای ACSR را در محیط‌های با خورندگی متوسط بهبود بخشد. به عبارت دیگر، در صورتی که خورندگی آتمسفر مورد نظر جهت نصب و بهره‌برداری خطوط ACSR بیشتر از آتمسفرهای معمولی باشد، با استفاده از پوشش‌های گالوانیزه ضخیم‌تر (گریدهای B و C مطابق با استاندارد ASTM) و همزمان استفاده از روش گریس‌اندود کاری این هادیها، می‌توان تا حد زیادی از مشکلات خوردگی این خطوط کاست.

پوشش‌های آلومینایزینگ (AZ) نیز از جمله پوشش‌های بسیار نامطلوب جهت محافظت سیم‌های فولادی موجود در هادیهای ACSR در برابر خوردگی است. اگر چه ضخامت این پوشش‌ها بسیار کم است (حتی کمتر از ضخامت پوشش گالوانیزه گریدهای B و C در استاندارد ASTM)، اما با توجه به یکسان بودن پتانسیل الکتروشیمیایی این پوشش با هادیهای آلومینیومی. سرعت خوردگی آن به مراتب کمتر از پوشش‌های روی (گالوانیزه) است. در صورتی که کنترل مناسب بر کیفیت و ضخامت این پوشش‌های آلومینایزینگ صورت نگیرد، این پوشش‌ها می‌تواند حین شکل‌دهی سیم‌ها و یا اعمال تنش‌های کاری دچار شکنندگی شوند و لذا قابلیت پوشش‌دهی آنها کاهش خواهد یافت.

 

استفاده از روکش‌های آلومینیومی روی سیمهای فولادی

استحکام بالا، هدایت الکتریکی مناسب، مقاومت به خوردگی بسیار مطلوب و تطابق مناسب با سیم‌های آلومینیومی باعث شده است که سیمهای فولادی

Al-Clad شده به عنوان مواد بسیار مناسب جهت ساخت هادی‌های ACSR بکار روند. استفاده از این سیم‌ها بجای سیمهای فولادی متداول باعث افزایش عمر کاری، بهبود خواص الکتریکی و نیز بهبود مقاومت به خوردگی انواع هادیها شده است. با استفاده از این نوع سیم‌ها حین ساخت هادیهای ACSR، ضمن افزایش مقاومت به خوردگی، وزن هادیها نیز کمتر شده و تلفات انرژی و توان آنها نسبت به کابلهای ساخته شده با هسته‌های فولادی گالوانیزه شده یا آلومینایز شده کاهش می‌یابد. این شرایط سبب شده که بسیاری از شبکه‌های انتقال و توزیع در نقاط مختلف دنیا از این نوع کابلهای ACSR/AW استفاده کنند.

آزمایشهای مختلف انجام شده روی سیمهای فولادی Al-Clad شده نشان داده است که مقاومت به خوردگی این سیم‌ها تقریباً معادل سیمهای آلومینیومی 1350 است و این امر تقریباً در کلیه آتمسفرهای خورنده صادق است. (شکل 44 نمایانگر رفتار خوردگی سیمهای مختلف در نواحی ساحل دریا پس از 6 سال سرویس این سیم‌ها است. همانگونه که از این شکل مشاهده می‌شود خوردگی آتمسفری (ساحلی) سیمهای AW و EC بسیار عالی و مشابه است، در حالی که سیم‌های فولادی گالوانیزه شده پس از گذشت تنها 6 سال بصورت نسبتاً شدیدی خورده شده‌اند.

علاوه بر خوردگی عمومی آتمسفری که در بالا تشریح شد، استفاده از هادیهای ACSR/AW نسبت به هادیهای ACSR معمولی، خوردگی گالوانیکی را نیز کاهش می‌دهد، زیرا در حالتی که سیمهای فولادی با آلومینیوم روکش شوند، از هر گونه تماس فلزات غیرهم‌جنس ممانعت بعمل آمده و در نتیجه هیچگونه پیل الکتروشیمیایی خوردگی ایجاد نمی‌شود.

مزیت اصلی پوشش‌های AW نسبت به پوشش‌های آلومینایزینگ (AZ)، دسترسی به خلوص بیشتر در پوشش ایجاد شده روی سطح فولاد و نیز ضخامت بسیار بیشتر این نوع پوشش‌ها و در نتیجه بهبود مقاومت به خوردگی آنها است.

هنگام استفاده از هادیهای ACSR/AW هیچگونه نیازی به گریس کاری هسته فولادی تقویت‌کننده نبوده این امر باعث کاهش وزن، کاهش مشکلات ساخت و کاهش حضور ناخالصی‌های نامطلوب در بین لایه‌های آلومینیومی می‌شود.

بسته به نحوه پیچش سیم‌ها و نیز ابعاد نهایی مجموعه به دست آمده وزن هادیهای ACSR/AW در حدود 6-3 درصد کمتر از وزن هادیهای ACSR معادل است، که این امر باعث کاهش هزینه‌های نصب خطوط مربوط می‌شود. همچنین در بسیاری از موارد نسبت به استحکام به وزن هادیهای ACSR/AW بیشتر از هادیهای با هسته فولادی گالوانیزه شده یا الومینایز شده است، ضمن آنکه با گذشت زمان به دلیل پدیده خوردگی در محیط‌های با آتمسفرهای خورنده کاهش استحکام هادیهای ACSR/AW بسیار کمتر از ACSR است. شکل (5) مقایسه‌ای از استحکام و وزن نسبی سیمهای فولادی Al-Clad شده را با فولادهای معمولی وگالوانیزه شده نشان می‌دهد.

کمتر بودن مقاومت الکتریکی کابلهای ACSR/AW از یک طرف باعث کاهش تلفات اهمی آنها می‌شود و از طرف دیگر به دلیل کمتر بودن میزان فولاد بکار رفته در هسته‌های تقویت‌کننده، تلفات مغناطیسی آنها را نیز کاهش می‌دهد. شکل(6) مقایسه‌ای از مقاومت الکتریکی و ضخامت نسبی پوششهای اعمال شده روی سیمهای فولادی Al-Clad شده و گالوانیزه شده را نشان می‌دهد. همچنین شکل (7) کاهش مقاومت الکتریکی و در نتیجه کاهش تلفات خطوط انتقال و توزیع ساخته شده از هادیهای ACSR/AW را در مقایسه با هادیهای معمولی ACSR نشان می‌دهد. همانگونه که از این شکل دیده می‌شود، با افزایش جریان خطوط (زمانهای پرباری شبکه) تفاوت در مقاومت الکتریکی این دو هادی بسیار بیشتر می‌شود و این حالت بخصوص در زمانهای پیک‌بار شبکه حائز اهمیت فراوان است، ضمن آنکه با کاهش مقاومت الکتریکی در هادیهای ACSR/AW، افت ولتاژ در آنها کمتر شده و نیاز به تجهیزات کنترل‌کننده ولتاژ نیز کمتر خواهد بود.

اگر چه عمده مقایسه‌ها در مورد هادیهای ACSR/AW با هادیهای ACSR معمولی صورت می‌گیرد، اما این نوع هادیها در مقایسه با هادیهای تمام آلومینیومی AAAC,AAC) و ACAR) نیز مزایایی دارند که از جمله آنها می‌توان به استحکام بیشتر (بخصوص استحکام دمای بالا) آنها اشاره کرد.

 

استفاده از هادیهای AAC یا AAAC بجای هادیهای ACSR

همانگونه که در بخش‌های قبلی گزارش بیان شد، مهمترین مشکلات خوردگی در خطوط هوایی انتقال یا توزیع‌ در هادیهای ACSR معمولی روی می‌دهد که عمدتاً به دلیل خوردگی گالوانیکی اجزاء مختلف تشکیل دهنده این هادیها است. با توجه به این موارد، در بسیاری از موارد می‌توان با جایگزین

کردن هادیهای تمام آلومینیومی

AAAC, AAC) و ACAR) بجای هادیهای ACSR، از بروز این نوع خوردگی در خطوط مربوطه ممانعت بعمل آورد، هر چند که این کار می‌تواند هزینه‌های سرمایه‌گذاری لازم برای نصب این خطوط را تا حدی افزایش دهد. عل‌رغم این مساله استفاده از هادیهای تمام آلومینیومی و بخصوص استفاده از هادیهای ساخته شده تماماً از آلیاژهای آلومینیوم (5005 یا 6201) با توجه به مزایای فراوان، امروزه گسترش فراوانی در نقاط مختلف دنیا یافته است، بگونه‌ای که در برخی کشورها نظیر فرانسه قسمت عمده خطوط انتقال هوایی از آلیاژهای آلومینیوم با قابلیت عملیات حرارتی ساخته شده‌اند، بدون آنکه نیازی به هسته‌های تقویت‌کننده فولادی در آنها وجود داشته باشد. هدایت چنین خطوطی نیز بسیار بالا و در حدود 54 درصد IACS است. استفاده از این کابلها در کشورهای در حال توسعه نیز در حال افزایش است. در برخی موارد، سیم‌های تقویت‌کننده این هادیها بجای آلیاژ آلومینیوم از کامپوزیت‌های آلومینیومی ساخته می‌شوند تا ضمن ایجاد مقاومت به خوردگی مناسب در هادی، استحکام آنها بخصوص در دماهای بالاتر نیز افزایش یابد. در هر حال مهمترین مزایای استفاده از هادیهای ساخته شده بطور کامل از سیم‌های آلیاژی آلومینیوم (AAAC) را می‌توان بصورت زیر خلاصه کرد:

الف) مقاومت به خوردگی این هادیها در محیط‌های صنعتی یا ساحلی به مراتب بالاتر از هادیها ACSR است.

ب) استحکام این هادیها در حدود 2 برابر آلومینیوم 1350 است.

ج) وزن این هادیها در حدود 20 درصد سبکتر از هادیهای ACSR با قطر معادل است

د) سختی سطحی این هادیها بسیار بیشتر از آلومینیوم 1350 است. این حالت باعث می‌شود که حین نصب و بهره‌برداری از این هادیها، سطح آنها کمتر دچار تخریب شود و پدیده‌های کرونا و تداخل‌های رادیویی کمتری در آنها اتفاق بیافتد.

و) این نوع هادیها نسبت به هادیهای ACSR به تجهیزات و روشهای ساده‌تری جهت اتصال نیاز دارند.

هـ) با توجه به آنکه هادیهای AAAC کاملاً غیرمغناطیسی هستند، تلفات آهنی (مغناطیسی) آنها نسبت به هادیهای ACSR در حد بسیار کمتری قرار دارد.

 

شکل 1- شماتیک خوردگی گالوانیکی هادیهای ACSR آلومینیوم از یک طرف با یونهای کلریدی موجود روی سطح خود واکنش داده و با تشکیل AICI3 منجر به تخریب پوشش گالوانیزه فولاد می‌شود و از طرف دیگر آلومینیوم با تماس الکترو‌شیمیایی خود با فولادها با سرعت بیشتری به وسیله خوردگی گالوانیکی از بین می‌رود.

 

شکل 2- شماتیک فرآیند گریس اندودکاری هادیهای ACSR

 

شکل 3- هادیهای هوایی آلومینیومی پوشش‌دار جهت کار در ولتاژ 33 کیلوولت

 

شکل 4- نمونه‌های واقعی از سیم‌های (A): فولاد گالوانیزه شده گرید ASTM-A (C): فولاد گالوانیزه شده گرید ASTM-C (EC): آلومینیوم الکتریکی و (AW): فولاد Al-Clad شده پس از 6 سال نگهداری در نواحی ساحلی فلوریدای آمریکا

 

شکل 5- مقایسه استحکام و وزن سیمهای فولادی Al-Clad شده و گالوانیزه شده

 

شکل 6- مقایسه مقاومت الکتریکی و ضخامت نسبی پوششها در سیمهای فولادی

Al-Clad شده و گالوانیزه شده

 

شکل 7- مقایسه مقاومت الکتریکی هادیهای ACSR و ACSR/AW

موافقین ۰ مخالفین ۰ ۹۵/۰۶/۱۶

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی