Bakır Baraların Korozyondan Korunması

[CEVDET ÇALIK]

 

[CEVDET ÇALIK]

Merhaba,

Korozyon, çevresiyle birlikte genellikle metal olan bir malzemenin yüzeyinde gerçekleşen ve bu malzemenin yapısının değişmesiyle sonuçlanan fiziko-kimyasal bir süreçtir (sıvı veya gaz oksidan). En iyi bilinen örnekler şunlardır:

• demir ve celik pası gibi metallerin havada kimyasal değişimi (demir oksite donuşumu),
• veya bakır ve alaşımları (bronz, pirinc) üzerinde yeşil pas oluşumu.

Doğal ve yaygın bir durum olan metallerin ve alaşımlarının korozyonu, bunların atmosferik maddelerin etkisi altındayken orijinal mineral durumlarına dönme eğilimlerinin kanıtıdır.

Elektrik Panolarla ilgili olarak, özellikle korozyon surecini hızlandıran üç atmosfer türü bulunmaktadır:

• Nemli ve/veya tuzlu atmosfer,
• Endustriyel atmosfer: havada sülfür dioksit veya hidrojen sülfitin az veya çok şekilde belirgin olan varlığıdır,
• Şehir atmosferi: iletken tozun veya nemli bir ortamda iletken hale gelebilecek tozun varlığıdır (örn: bölge ısıtma veya trafik tarafından üretilen toz).

Havadaki bakırı değiştirebilen ve panoların doğru calışmasını ters yönde etkileyebilen ana kimyasal kirleticiler şunlardır:

• Sülfür dioksit (SO2).

Sülfür dioksit, temel olarak sülfür içeren fosil yakıtların (ham petrol, kömür, petrol, vb.) yanması esnasında ortaya çıkar. Daha çok petrol ve kimya endüstrileri, dökümhaneler, kazan daireleri ve elektrik santralleri gibi endüstrilerde salınır.

• Hidrojen sülfür (H2S).

Daha çok yüksek fırınlar, kağıt fabrikaları, rafineriler veya su arıtma tesisleri gibi endüstriler de salınır. Nemle birleştikleri zaman, bu iki kimyasal bileşik, asitlere dönüştükleri için son derece aşındırıcı hale gelirler. Kısa sure içinde (yalnızca birkaç ay içinde) korozyonun etkileri görünür hale gelir.

Önlemlerin alınmaması durumunda, ortaya çıkan zayıf kontak; kontak direncini yükseltir, bu da sıcaklığı ve kontak direncini yükseltir. Bu da onarılmaz bir ısıl problemlere neden olur.

Sülfür dioksit (SO2) veya hidrojen sülfit (H2S) varlığının tespit edilebildiği yerlerde, sürekli olmayan bir biçimde olsa bile çevre, aşındırıcı olarak kabul edilebilir ve koruyucu paslanma önlemlerinin uygulanması şiddetle tavsiye edilir.
IEC 60721-3-3 standardı, ekipmanın aşındırıcı bir ortama dayanıklı olduğundan emin olmak için aşılmaması gereken maksimum sülfür dioksit (SO2) ve hidrojen sülfür (H2S) değerlerine uygun olan kategorileri tanımlar. Bir kural olarak, SO2 veya H2S içerisindeki yoğunlaşma 0,5 ppm'den daha yüksek olduğu zaman, bir paslanma önleyici işlemin uygulanması şiddetle tavsiye edilir.

Bir paslanma önleyici işlem, koruma sağlamak için metal malzemelerin korozyonunu yavaşlatmayı ve ortadan kaldırmayı hedefleyen bütün önlemlerin alınmasını içerir. Baraların korunması için bu önlemlerin en yaygın olarak kullanılanları bir kaplama uygulanmasını içerir:

• metalik (metal),
• organik (boyalar),
• karışık (metal + boyalar).

Etkili olması için bir korozyon önleyici kaplama aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:

• asit buharlarına karşı iyi direnç,
• işlenecek yüzeye iyi tutunma,
• yeterli kalınlık,
• neme karşı iyi direnc*( *nemin, korozyon durumu için hızlandırıcı bir faktör olduğu düşünüldüğün de, panodaki nemin kontrol edilmesi de tavsiye edilir.)

Elektrikli anahtarlarda kullanılan kaplamalar genellikle şunlardır:

Metalik: kalay (Sn), nikel (Ni) ve gümüş (Ag).Türlerine bağlı olarak, bu metaller korozyona çok dayanıklıdır ve panoların yerleşimi için diğer belirleyici avantajlara da sahiptir:

• Sn ve Ag icin elektrik kontaklarının kalitesinin süresine göre güvenilirlik ve direnç,
• Ni icin korozyona karşı yüksek direnç.

Organik (epoksi boya):Korozyona karşı koruma sağlamanın yanı sıra, epoksi boya, baraların radyasyonu aracılığıyla ısı dağılımını geliştirir ve dahili arkların yayılmasını kısıtlar. IEC 61439-1 standardı tarafından tanımlandığı üzere, kirlilik derecesi 3 olan bir ortamda (pano ortamı koşulları: iletken bir kirlilik veya yoğunlaşma nedeniyle iletken hale gelen kuru iletken olmayan kirlilik varlığı), epoksi boyanın kullanımı, kıvılcımlanma riskini ciddi şekilde düşürmektedir.

Bakır baraların gumuş kaplaması:ISO 4521 standardı, 2 ile 5 μm arasında kalınlık tavsiye etmektedir. 2 μm kalınlıktan daha az olan bir katman gözeneklidir, beklenen korumayı sağlamaz ve elektrik iletkenliğinde kayba neden olabilir.
Gümüş, bakır iletkeni pastan korur ancak sülfür ya da sülfit içeren bileşikler gümüş kaplamaya zarar verir. Bu koşullarda, gümüş lekeli hale gelir. İletkenliğin hafif lekelerden etkilenmemesine rağmen, sürekli renk değişimi, ortamdaki havada çok fazla sülfür olduğunun kanıtıdır. Bu durumda, iletkenliğin kötüleşmesi riski yüksektir. Ortamdaki havada hidrojen sülfit(H2S) varsa, parçalara asla gümüş kaplama uygulamayın. Bunun gibi durumlarda, kontakları kaplayan ve performansları kötü yönde etkileyen(elektrik direncinde düşüş) veya nadiren kullanılan kontakların durumunda arızalara neden olan Ag2S oluşumu gözlemleriz.

Kaynak:Schneider Alçak Gerilim Panosu Montaj Klavuzu