1、之所以要镀上一层物质,必然是考虑本物质容易在某个环境中发生氧化、腐蚀等等情况,担心会对应用造成影响。我们先看一下这个抗腐蚀度的表:可以看出耐腐蚀性上银不如铜,铜不如锡。镀银能增强耐高温的能力。见下表:可以看出,镀锡比裸铜有两个好处:1、温升极限提高了; 2、耐蚀度提高了;镀银有一个好处:温升极限提高了;有一个坏处:耐蚀度下降了。相对来说,可能比较好的选择是:1、镀锡2、裸铜老帕:1)金属活动顺序表钠、钙、钾、镁、铝、锌、铁、锡、铅、锌、铜、汞、银、铂、金。这是金属活动顺序表。当金属表面沾染水分和电解质时,就形成了一个个原电池。如果有两种金属存在,于是排在金属活动顺序表后边的金属就是原电池的正极
2、,排在前边的就是负极,这时就开始了金属表面的腐蚀过程。例如:一把铜壶的柄上绕一条铁链条,过不了多久,这条铁链条就腐蚀掉了。再如:镀锡板一旦出现破口,则锡层继续保留,可是铁板却被强烈腐蚀,大家可拿开启后的罐头盒放一段时间看看腐蚀效果。2)问题就出在两种金属的结合面上,此结合面将造成严重腐蚀。锡对氧化较不敏感,若铜镀锡后出现破口,则铜将被严重腐蚀。铜镀银后,银是柔软和致密的,不容易出现破口。一旦出现破口后,银自身与氧化合不敏感,所以铜被腐蚀也不严重。3)按照金属活动顺序表,两种金属的电极电位电压越高则腐蚀性越强。电极电位摘录如下:Ag+2e=Ag 0.7995V,Sn4+2e=Sn2+ 0.154
3、V,Cu2+e=Cu- 0.519V,AgCl+e=Ag+Cl 0.2223V。我们看到银铜的电极电位比锡铜的电极电位大的多,但银更稳定,所以腐蚀性反而锡铜更大。铜对氧化铜也会形成电极电位,但其值很小,故裸铜的抗氧化性最好。4)镀银主要是提高材料的表面导电率,一般用于可能出现频繁接插的地方5)如果主母线采用镀银,那么与其相连的分支母线也必须镀银;若主母线镀锡,同样与其相连接的所有母线都必须镀锡。这样做的目的是为了减少腐蚀,提高主母线的使用寿命。再说明几点: 1)铜镀锡后若出现破口,锡将首先被腐蚀,因为锡的活波性大于铜;铜镀银后若出现破口,则铜先被腐蚀 2)镀银能大幅度地提高母线温升,这是它的最
4、大好处,此好处的来源就是较高的导电率 3)主母线镀锡占整个开关柜制造成本并不高,而镀银则不同,会大幅提高开关柜的制造成本。 4)主母线在搭接时所用的螺栓为 9 级,紧固螺栓时必须确保其紧固扭矩和紧固程度,以期达到最佳的搭接导电效果。这些在ABB 的制造工艺中都有明确的规定,且搭接面严禁使用导电膏。 给大家回答几个问题,其实也是我们对客户回答的问题。 1)铜排会生锈,表面会变黑,但不会影响到主母线的导电能力。几乎在开关柜的整个寿命期内(20 年)都不必考虑主母线氧化带来的问题。 2)但是镀锡以后,如果铜排表面没有破口则没有任何问题,铜排能得到很好的保护;但是一旦有破口,此时将起到加速腐蚀的作用。
5、 我们知道,如果两种不同的金属放在一起且当水汽沾染后,其接触面会产生电极电位。如果外加的电压大于此电极电位,则金属就不会发生腐蚀,这就是船舶抗腐蚀的原理;但自然放置的金属件不会外加电压,于是就一定会出现腐蚀。这种腐蚀被称为原电池腐蚀效应。有关内容可参阅电化学金属腐蚀的内容。 3)ABB 低压成套开关设备中的标准做法如下: 使用裸铜主母线 用铜柱作为分支母线的搭接材料。 主母线搭接面必须保证搭接压力,以确保搭接面严密程度。这一点可从设备维护后的状况来证实:在设备维护时,尽管主母线的表面已经发黑,但搭接面仍然保持光亮,特别是铜柱的搭接面,没有一点锈迹。 4)ABB 的德国拉登堡有一项测试,就是铜排
6、搭接面的长期带电测试,测试时间是半年,按不同的搭接力矩配套若干样品,测试的目的是选择最佳的主母线搭接力矩。最后的测试结果给出了一些参数。由于此处涉及到公司的保密协议,我只能给大家提供信息而不能给出数据,先向大家致歉。 5)分支母线与主母线的处理方式类似,但原则是:若主母线为裸铜,则分支母线必须采用裸铜;如果主母线采用电镀处理,那么分支母线也必须采用完全相同的电镀处理。 6)所有的抽屉回路或固定安装回路其输出一次接线端子都必须镀锡,因为此处的铜材尺寸小,但发热严重,因此必须镀锡,甚至镀银。 7)在 ABB 的开关柜内严禁使用铜铝接头,因为此接头一定会存在腐蚀问题,不管采取何种处理措施,哪怕用油漆
7、包裹,时间长了一定会出事。所以在 ABB 的 MNS 设计手册中铜铝接头属于严禁使用之列,不管以任何理由也不准使用。 8)为了确保开关柜安装后搭接面能够保持紧密接触,对开关柜所承受的振动有要求;此外,温度变化、湿度变化都会影响到各类搭接面的问题,因此在开关柜的安装和使用条件中明确指出了具体的参数。 对于水汽,ABB 在开关柜内安放了电热装置,使得开关柜在停用期间能确保柜内的水汽含量和柜内温度。至于开关柜的运输和存储期间,ABB 都用非常严密的包装箱封固,以避免出现水汽侵入。 9)对于主母线,ABB 一般在制造时就封上了热缩套管。此套管除了能散热外,还能隔绝空气和湿气,避免主母线腐蚀。对于PE
8、排和 N 排,由于无法进行热缩套管封装,一般需要采用镀锡处理。 10)ABB 对客户的建议是:主母线尽量采用裸铜,不建议采用镀锡处理。但对镀银则没有要求,由用户自行决定,因其造价高,用户需要付出更多的采购费用。 镀锡与裸铜在价格上几乎相等,不会对用户产生费用问题。 11)关于标准问题 在 GB7251.1 的早期版本中,对电缆线和铜排的搭接面提出了搪锡要求。由于搪锡后的电缆接头其塑料包皮往往会出现绝缘破坏等故障,此法在 IEC 标准中早就被废止了。从 GB7251.1.1997 版开始,由于此标准与 IEC60439.1 是等同使用的,所以对搪锡工艺也予以废止,从标准中再也看不见搪锡的要求了。
9、 搪锡其实是最坏的一种处理方法,一方面它破坏了塑料包层,另一方面在锡铜界面上会出现严重腐蚀。 对于主母线,由于铜排没有塑料包层,所以搭接面可以镀锡。但问题出现在锡铜界面上,所以 ABB 采取的措施是:要么整根铜排镀锡,要么就采用裸铜,绝不允许仅仅在搭接面上镀锡;同时对镀锡后的主母线必须小心运输和仔细检查,若发现破口则必须采取相应的措施;对镀锡层的厚度也有要求。 本来不想多写,结果写了一大堆。总之,本问题看起来是材料处理的问题,但其本质是开关柜的制造工艺问题,反映了开关柜的制造技术和安装技术,是一个系统工程。 ABB 的工艺要求是:任何多股线,包括二次接线都必须在导线端头压接接线端子。接线端子有
10、接螺丝的规格和接端子的规格,前者被称为 O 形而后者被称为一字形。接线端子的规格中定义了导线截面尺寸和接入点的截面尺寸,要按实际需求选配。 如果这种安装方式是在 ABB 的工厂里的话,这是绝对不允许出现的。 首先,导线镀锡本身就是错误的施工方法,因为这将引起铜锡界面腐蚀产生副作用。 其次,散线的线头可能压不紧。你想,将导线压入接线端子时用的是专用工具,甚至用油压钳,但在微断的端子上,我们只能采用螺丝刀拧紧,两者对于导线的压紧效果不具有可比性。 在现场工地,许多情况下因陋就简,但此类操作建议还是使用接线端子为佳,由此可以避免因为端子压不紧而出现的电气火灾事故。 我们在十字路口过马路闯红灯时总想着不会出事,但一旦出了事就无法补救了。其实道理是一样的,所以还是宁可麻烦一点为好。