Проверка коррозионностойкого низковольтного электрооборудования для внутреннего и наружного применен

Проверка коррозионностойкого низковольтного электрооборудования для внутреннего и наружного применения

Введение
Надежная и безопасная эксплуатация низковольтного электрооборудования (ЭО) в агрессивных средах критически зависит от его способности противостоять коррозии. Коррозия не только ухудшает внешний вид оборудования, но и может привести к выходу из строя токоведущих частей, механических узлов, нарушению изоляции, увеличению переходных сопротивлений и, в конечном итоге, к авариям, пожарам или поражению персонала током. Проверка коррозионной стойкости – обязательный этап подтверждения качества и долговечности такого оборудования для применения как внутри помещений (с различной степенью агрессивности), так и на открытом воздухе. Данная статья освещает ключевые аспекты процесса испытаний.

1. Объекты испытаний
Объектами испытаний на коррозионную стойкость являются компоненты и узлы низковольтного (до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока) электрооборудования, эксплуатирующиеся в условиях возможного воздействия коррозионно-активных веществ. К ним относятся:

• Корпуса и оболочки: Шкафы управления, распределительные щиты (ЩР, ЩС, ЩА и т.д.), боксы, клеммные коробки из металлов (сталь, алюминий) и их комбинаций с неметаллами.
• Несущие конструкции и крепеж: Каркасы, монтажные плиты, DIN-рейки, болты, гайки, шайбы, заклепки.
• Токоведущие части: Шины, клеммники, контактные группы пускателей и реле, ножи разъединителей.
• Механические элементы: Приводы выключателей, замки, петли, вентиляционные элементы (жалюзи, фильтры).
• Защитные и декоративные покрытия: Лакокрасочные покрытия (ЛКП), гальванические покрытия (цинкование, никелирование, хромирование), порошковые покрытия, анодно-оксидные покрытия (для алюминия).
• Материалы уплотнений: Резиновые, силиконовые, полиуретановые прокладки и манжеты, обеспечивающие степень защиты IP.

2. Область испытаний
Испытания направлены на имитацию воздействия факторов, характерных для реальных условий эксплуатации оборудования внутри помещений и на улице:

• Для внутреннего применения:
  • Промышленные атмосферы: Воздействие паров кислот, щелочей, растворителей, масел, солей (в химической, металлургической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности).
  • Атмосферы с высокой влажностью и конденсацией: Подвалы, прачечные, бассейны, теплицы, неотапливаемые цеха.
  • Прибрежные помещения: Содержание солей в воздухе даже внутри зданий.
  • Пыльные среды (абразивное воздействие + коррозия под слоем пыли).
• Для наружного применения:
  • Атмосферные воздействия: Дождь, снег, град, солнечное УФ-излучение, перепады температур.
  • Промышленная атмосфера: Загрязнение воздуха промышленными выбросами (SO2, NOx, частицы сажи, пыль).
  • Морская атмосфера: Высокое содержание солей (хлоридов) в воздухе и тумане.
  • Абразивное воздействие: Песок, пыль, ветер.
  • Циклическое замораживание/оттаивание.

3. Методы испытаний
Основные методы испытаний коррозионной стойкости включают в себя:

• 1. Лабораторные ускоренные испытания в искусственных средах:

  • Испытания в соляном тумане (ССТ): (Стандарты: IEC 60068-2-11, ISO 9227, ГОСТ 9.308, ГОСТ 28206). Образцы помещают в герметичную камеру, где создается плотный туман из раствора хлорида натрия (обычно 5%). Тест позволяет быстро сравнивать коррозионную стойкость материалов и покрытий, особенно к атмосфере морского типа. Варианты: нейтральный соляной туман (NSS), уксуснокислый соляной туман (AASS), соляной туман с медным ускорением (CASS).
  • Циклические коррозионные испытания (ЦКИ): (Стандарты: IEC 60068-2-52, ISO 16701, ГОСТ Р ИСО 21207). Более сложный и приближенный к реальности метод. Образцы подвергаются циклическому воздействию различных факторов: соляной туман, высушивание, увлажнение (конденсация), пониженные температуры. Циклы могут включать и другие среды (например, разбавленные растворы кислот или щелочей). Позволяет моделировать сложную динамику реальной эксплуатации.
  • Испытания в камере тепла и влаги (влаготермостатические испытания): (Стандарты: IEC 60068-2-30, IEC 60068-2-78, ГОСТ 28203). Оценка устойчивости к длительному воздействию высокой относительной влажности (95-98%) при различных температурах (40°C, 55°C). Используется для проверки коррозионной стойкости во влажном климате и для выявления склонности к коррозии под напряжением.
  • Испытания в среде сернистого ангидрида (SO2): (Стандарты: IEC 60068-2-42, ISO 3231, ГОСТ 9.057). Имитация промышленной атмосферы с высоким содержанием SO2. Образцы выдерживают в камере с контролируемой концентрацией SO2 при повышенной влажности и температуре.
  • Испытания на стойкость к химическим реагентам: (Стандарты: IEC 60068-2-74, ГОСТ 9.403). Нанесение капель или погружение образцов в растворы кислот, щелочей, растворителей, масел для оценки устойчивости покрытий и материалов к конкретным агрессивным агентам.

• 2. Натурные (полевые) испытания: Размещение образцов или опытных партий оборудования на реальных объектах (промышленные площадки, морское побережье, городские условия) на длительный срок (годы). Дает наиболее достоверные данные о поведении в конкретной среде, но требует много времени.

• 3. Неразрушающий контроль (НК) после испытаний:

  • Визуальный осмотр: Оценка появления коррозии (ржавчина, белая ржавчина на цинке, потускнение, точечная коррозия), вздутий, отслоений, растрескивания покрытий, изменения цвета.
  • Измерение адгезии покрытий: Методами решетчатого надреза (ISO 2409), отрыва (ISO 4624) или царапания.
  • Измерение толщины покрытий: Магнитными, вихретоковыми или ультразвуковыми толщиномерами (до и после испытаний для оценки потерь).
  • Проверка функциональности: После испытаний проверяется работоспособность оборудования (включение/выключение, срабатывание защиты, измерение сопротивления изоляции, контактных сопротивлений).

4. Испытательное оборудование
Для проведения лабораторных испытаний используется специализированное оборудование:

• Камеры соляного тумана (NSS, AASS, CASS): Оснащены распылительными форсунками, нагревателями, резервуаром для солевого раствора, системой поддержания температуры.
• Циклические коррозионные камеры (ЦКК): Многофункциональные камеры, способные программировать сложные циклы: распыление солевого раствора, подача воздуха, нагрев, охлаждение (до отрицательных температур), увлажнение (конденсация), сушка. Имеют системы ввода дополнительных газов (SO2, CO2).
• Климатические камеры (тепло-холод-влага): Для испытаний на устойчивость к влажности, теплу, холоду и их циклическому сочетанию.
• Камеры испытаний с SO2: Герметичные камеры с системой дозирования и контроля концентрации диоксида серы.
• Оборудование для испытаний химической стойкости: Весы для приготовления растворов, емкости для погружения, пипетки для нанесения капель.
• Измерительные приборы: Толщиномеры покрытий, приборы для измерения адгезии (адгезиметры), высокоомметры/мегаомметры (для проверки изоляции), миллиомметры/микроомметры (для измерения контактных сопротивлений).
• Оптическое оборудование: Лупы, микроскопы (включая стереомикроскопы) для детального осмотра поверхности.

Заключение
Проверка коррозионной стойкости низковольтного электрооборудования является комплексной задачей, требующей выбора адекватных методов испытаний, соответствующих предполагаемым условиям эксплуатации (внутренним или наружным). Лабораторные ускоренные испытания, такие как соляной туман и, особенно, циклические коррозионные испытания, являются основным инструментом для сравнительного анализа и контроля качества. Однако их результаты должны интерпретироваться с осторожностью, так как они обеспечивают ускоренную оценку, не всегда полностью эквивалентную многолетним полевым условиям. Сочетание лабораторных испытаний с оценкой функциональных характеристик оборудования после воздействия агрессивных сред позволяет получить наиболее полное представление о его реальной коррозионной стойкости и долговечности, гарантируя безопасность и надежность работы в течение всего срока службы.