5083 H112 Placa d'alumini per a carcassa GIS i tancaments segellats

Per què s'utilitzen tancaments d'alumini en aparells de commutació aïllats de gas-

Els tancaments d'aparells-aïllats per gas són dipòsits metàl·lics soldats que contenen els conductors actius i el gas aïllant a pressions molt per sobre de l'atmosfera. No porten càrrega externa, però han de mantenir una lleugera pressió interna durant dècades sense fuites, resistir la corrosió atmosfèrica als llocs exteriors de la subestació i mantenir-se prou lleugers per al transport i la construcció d'una sola peça.

La placa d'alumini-magnesi compleix els tres requisits. Amb una densitat de 2,66 g/cm3 enfront de 7,85 g/cm3 per a l'acer, una carcassa d'alumini és aproximadament un 65% més lleugera que l'alternativa d'acer, cosa que redueix la càrrega a l'estructura de la subestació i simplifica l'elevació. L'aliatge tampoc necessita pintura per al servei interior i es comporta bé en l'aire humit i amb sofre-que es troba al voltant de les instal·lacions industrials i costaneres.

Què aporta el tremp H112

H112 indica planxa que ha estat treballada en calent fins al seu gruix final i, si escau, se li ha donat un treball en fred controlat o un lleuger tractament de tremp. El tremp està deliberadament inestabilitzat en el sentit metal·lúrgic i el seu límit elàstic mínim especificat és modest, però això és exactament el que fa que la placa sigui tan útil per al treball de tancament.

Com que la placa es lliura després del laminat en calent en lloc d'una reducció forta en fred, les tensions internes són baixes, l'estructura és uniforme a través del gruix i el material es manté fàcil de formar, mecanitzar i soldar. Aquesta uniformitat és la que manté un panell soldat gran pla després de la soldadura i el que permet el mecanitzat posterior de les cares de segellat sense que el panell es mogui un cop retirat el material. L'aliatge 5083 conté un 4,0-4,9% de magnesi, i mantenir el contingut de manganès a la part superior del rang 0,40-1,0% proporciona un enduriment més consistent i una resposta més previsible durant la formació.

Encara s'ha de tenir en compte la sensibilització. El magnesi en solució sòlida és el que proporciona resistència a la corrosió, i si l'aliatge es manté durant llargs períodes a temperatura elevada, la fase beta precipita als límits del gra i el material es torna susceptible a l'atac intergranular. Per aquest motiu, la placa d'aquesta família està limitada a aproximadament 65 graus centígrads en el servei d'equips a pressió, que està còmodament per sobre de la temperatura de funcionament d'un recinte de commutació.

Especificacions per a la placa Shell

Dos d'aquests valors mereixen un comentari. La conductivitat elèctrica no és un criteri de selecció en si mateix, però és un indicador convenient no-destructiu que el magnesi està realment en solució sòlida; una conductivitat que es desplaça per sobre de la banda normal apunta a una precipitació i, per tant, a un risc de corrosió. La rugositat superficial importa més del que sembla, perquè les ranures de segellat i les brides mecanitzades d'un compartiment de gas són on comencen els camins de fuites.

Aplicacions en equips de commutació i subestacions

Petxines segellades.La placa de 5-8 mm de gruix està soldada en tancaments cilíndrics i rectangulars per a equips d'alta tensió, amb material provat d'impacte a baixa temperatura utilitzat per a instal·lacions que han de funcionar fins a menys 40 graus centígrads.

Components de blindatge.Els revestiments de làmines i plaques proporcionen un blindatge electromagnètic, amb una atenuació de 60 dB o més aconseguida a la banda d'1 GHz on les unions són contínues i unides correctament.

Estructures de suport lleugeres.Estructures, cobertes i carcasses de barres es beneficien de l'estalvi de pes, que redueix la càrrega total transferida a la base de la subestació.

Altres tasques del tanc.Quan un recinte també ha de contenir petroli o un gas que no sigui un medi aïllant, s'utilitza el mateix aliatge a causa de la seva resistència a les atmosferes humides i que contenen sofre{0}}.

Unió, hermeticitat i verificació

Dos processos d'unió dominen la producció de tancaments. La soldadura per fricció s'utilitza per a costures longitudinals i circumferencials llargues perquè funciona per sota del punt de fusió, no produeix porositat i, a la placa 5083, ofereix una resistència de la junta per sobre del 90% del material principal juntament amb l'estanqueïtat al gas que necessita el recinte. La soldadura amb gas inert de tungstè es reserva per a broquets, accessoris petits i reparacions, on la geometria no s'adapta a una eina giratòria.

Una closca hermètica-de fuites és el resultat de la disciplina del procés i no només de la inspecció: les vores es mecanitzen i es netegen immediatament abans de la soldadura, el filferro de farciment i les eines es mantenen lliures de contaminació de ferro i la seqüència de soldadura s'ordena de manera que la restricció s'equilibra a banda i banda de cada costura. Després de la soldadura, el tancament es revisa dimensionalment a les cares de la brida, es prova la fuite d'heli a la taxa d'acceptació fixada pel client i finalment es neteja i segella.

El disseny i les proves d'aparells de commutació tancats-metalls aïllats amb gas-per a tensions nominals superiors a 52 kV segueixen la norma IEC 62271-203, que defineix els requisits de pressió, dielèctrics i fuites que ha de satisfer la carcassa. L'estat del material s'ordena segons ASTM B209 o GB/T 3880.2, la gestió de la qualitat de la soldadura normalment està certificada segons la norma ISO 3834 i s'emeten certificats de material segons EN 10204 3.1 amb el número de calor traçable fins al recinte acabat.

Preguntes freqüents

P: Per què es prefereix 5083-H112 sobre H116 per a una carcassa d'aparell de commutació?
Com que la carcassa suporta càrregues de pressió i rigidesa en lloc de flexió estructural, i la placa H112 té una tensió interna menor, una millor planitud després de la soldadura i un mecanitzat més fàcil de les cares de segellat. La resistència a la corrosió en un recinte interior sec no és el factor limitant.

P: Quin gruix s'utilitza per a tancaments d'alta tensió?
El gruix de la paret és normalment de 5-8 mm per a grans compartiments de gas, escollit perquè la carcassa superi les proves de pressió i distorsió exigides per IEC 62271-203 i perquè les soldadures es puguin executar de manera fiable.

P: L'alumini proporciona blindatge electromagnètic?
Sí. Una carcassa d'alumini contínua forma un blindatge eficaç i s'aconsegueix una atenuació de 60 dB o millor a la banda d'1 GHz sempre que les juntes, les juntes i les entrades de cable estiguin unides i el recinte sigui elèctricament continu.

P: Com s'aconsegueix l'estanquitat al gas en la producció?
Principalment mitjançant el control del procés: soldadura amb agitació per fricció a les costures llargues, preparació neta de la junta, entrada de calor controlada i una seqüència de soldadura que limita la distorsió, seguida de proves de fuites d'heli del compartiment complet.

P: El recinte pot funcionar en subestacions exteriors fredes?
Sí. Per a aquestes instal·lacions s'especifica una placa provada per impacte a baixa temperatura a menys 40 graus centígrads, i l'aliatge manté la seva duresa molt per sota de les temperatures que es troben normalment en servei.

P: Quina documentació es subministra amb la placa?
Certificats de molí amb el número de calor i l'anàlisi química completa, resultats de proves mecàniques de la mateixa calor, informes d'inspecció per ultrasons quan sigui necessari i informes de laboratori independents que cobreixen substàncies restringides com el plom, el cadmi i el crom hexavalent.