在电力工业中，优化潮流是发电、输电和配电过程的首要关注点。 关键是通过镀银沉积物提供和维护低电阻导电接头。

现场经验和实验室研究表明，在母线和螺栓连接的大电流连接中尤其如此。 具体来说，镀银母线通过提供稳定的接触电阻和较低的最高工作温度，从而延长母线接头的使用寿命，优于未镀银的母线。 更重要的是，稳定的接触电阻接头将减少频繁维护的需要，减少设备的整体停机时间，并大大降低灾难性故障的风险。

良好的行业惯例建议所有总线触点都镀银。 大多数政府、IEEE 和保险提供商规范要求所有螺栓连接的总线连接都按照适用规范进行电镀。

有效母线接触电镀的关键要素之一是应用足够厚度的均匀沉积物以提供腐蚀保护和“平整效应”以增加母线接头的表面积。

刷镀，使用纯银，在日常维护期间为母线系统的就地电镀提供了一种简单、经济高效的解决方案，并且在需要增加发电机或系统容量时，对于升级母线而不是替换现有母线也很有价值。

早年

在较旧的发电厂中，安装了铝或铜母线。 虽然几年前无涂层母线接头的性能可能已经足够，但鉴于市场容量和经济性有限，如今对电力的需求不断增加，这迫使生产商提高整个系统的效率和性能。

自 1910 年首次安装以来，许多早期的公共汽车连接一直没有拆开。 总线连接有几个因素会限制其使用寿命，包括：

  • 配合面的不规则性
  • 安装前的微粒污染
  • 氧化

当这些因素结合在一起时，会产生不断增加的接触电阻和温度的影响，从而随着时间的推移降低接头的效率，从而可能导致灾难性的故障。 即使是新的，母线铜表面的缺陷也只会导致该表面的一小部分与其连接直接接触。 据估计，这一比例可能低至百分之十。 虽然增加接触力可能会使高处变平，但影响很小，甚至可能对紧固系统施加不希望的应力。

由于有害的环境大气污染物形成的非导电表面薄膜也是连接可靠性的限制因素——即使在螺栓连接中也是如此。 熔接会降低薄表面薄膜的接触电阻，但更厚、更坚韧的薄膜仍可能存在一个问题，由于电阻增加，该问题会随着接头处温度的升高而放大。 熔接是发生接触膜的介电击穿。 100V/μm 的电位梯度可能足以导致这种介电击穿。

总线材料的氧化是经常发生的事情，除非采取措施用阻隔涂层来防止它。 在接头内的总线材料上形成氧化层会导致电阻增加，从而增加电压降和增加局部温度。 据报道，由于氧化形成，跨未涂层母线的接头电阻可增加 20% 以上。 研究表明，镀银母线接头可显着减少使用中的母线材料氧化。

不规则表面、污染和非导电表面膜的形成以及氧化的综合影响会产生“热点”，从而进一步降低接头的可靠性和性能。

更好的关节

测试和现场经验表明，可以采取一个简单的步骤来最大限度地减少不规则配合表面以及氧化物和其他表面薄膜的形成对接头性能的影响。 该步骤是用柔软、导电和耐腐蚀的材料电镀接头区域。 应用 0.0002” 至 0.0005” 厚的沉积物（例如银、镍或锡）可以将接头的寿命性能提高多达 30%，并大大减少维护。

用银或锡等软材料进行涂层可有效地在要连接的表面上形成压缩垫圈。 将表面用螺栓固定在一起时施加的力将导电材料挤压到低区域，有效地增加了接触面积并降低了整体连接电阻。

测试表明，这些材料大大减缓了氧化铜和其他表面薄膜的形成，最大限度地提高了导电性并最大限度地减少了热量。 镀银接头允许在更高的温度下操作，而不会在接头的整个生命周期内退化。 随着时间的推移，最终结果是显着提高了性能、效率、经济性并减少了维护。

由于银的柔软性，它可以更精确地贴合原件的轮廓和缝隙，从而增加实际接触面积。 银提供良好的电连接，防止在配合面上形成氧化铜。 镍涂层已显示出一些成本优势，但银显示出更好的操作性能和效率，在使用时表现出较小的电阻并保持较低的温度。

使用氰化物银浴槽电镀连接解决了提供足够厚度的问题，但成本高且耗时。 在母线的情况下，必须将它们从系统中完全移除并送到异地进行电镀。 因此，这种方法所需的增加的中断时间可能没有吸引力。

使用 SIFCO Process® 进行的电镀可以在任何计划的停电期间以最少的拆卸在现场完成，而无需将设备从其位置移除。 为确保操作人员和周边地区人员的安全，SIFCO ASC 在电镀过程中使用无氰银。 这种便携式电镀工艺以每小时 0.020 英寸的速度准确地施加无氰银，产生光滑均匀的表面。 一个 4” x 4” 铜母线接头的两个配合面可以很容易地在不到 15 分钟的时间内被屏蔽并镀上 0.0003” 的银。

在电镀之前计算每个特定应用和/或零件的所需厚度。 SIFCO ASC 使用数字安时计精确控制镀层厚度，以确保光洁度和镀层均匀。

光滑的表面和足够厚度的均匀沉积将显着提高电气接头的可靠性和性能。

升级 TVA 丰塔纳大坝的公交管道系统

作为 TVA 综合水电现代化计划的一部分，电气母线管道系统有时会被新系统所取代，新系统的额定值足以满足新的更高机组输出容量。 当发电机组的输出额定值增加到超过其相应母线管道系统的能力时，或者当工厂的物理布置必须改变以适应其他新设备时，就会发生这种情况。 然而，TVA 已成功证明，许多旧的总线系统可以通过使用就地刷镀来提高总线的载流能力，从而将其重新额定为更高的载流量。 成功很大程度上取决于改进的螺栓接头，因为它们必须稳定、可靠，并且在更广泛的操作范围内以降低的接触电阻操作。 所有这些都可以以比更换巴士低得多的成本完成。

TVA 通过选择电镀现有的裸连接而不是升级到新的总线系统，实现了可观的节省。 在预定的停电期间，螺栓连接在原地镀银。
操作步骤：

  • 机械清洁接触表面以去除重氧化物。
  • 溶剂清洁触点和相邻表面以去除任何油迹或其他残留物。
  • 掩模来定义要电镀的区域。
  • 电化学制备
  • 电镀零件
  • 去掉遮罩

结论

接触接头的性能取决于保持低电阻。 由于使用的严格性以及氧化和水分等自然力，接头的导电性会随着时间的推移而自然恶化。

测试表明，镀有 0.0003” – 0.0005” 厚度的银的母线接头大大提高了它们的寿命性能。 使用非氰化物银进行现场选择性电镀可能是最经济的方法，因为它无需拆卸组件并将其运输到场外电镀设施，同时快速提供经得起考验的优质、均匀厚的镀层时间。

有关镀银总线连接的更多信息，请致电 800-765-4131 或发送电子邮件至 info@sifcoasc.com联系我们。