特高压电力金具热镀锌工艺优化

特高压电力金具热镀锌工艺优化

阮东城  

江苏捷凯电力器材有限公司   江苏  扬州  225200

摘要：随着电网电压等级的不断提高，对电源金具的镀锌工艺要求也越来越高。本文对热镀锌工艺进行了优化，使其热镀锌表面质量得到了极大的改善。现阶段,我国的各行各业建设的发展迅速,伴随着我国电网规模的不断扩大,特高压电力金具成为电力系统中常用的连接方案,同时也为自动化控制开辟了新的途径,为后续热镀锌生产积累了更多的经验。

关键词：电力工具：热镀锌：技术

近年来，随着电压等级从500 kv逐步发展到750 kv、100 kv+800 kV电压等级，电干电压等级不断提高，对电气设备的质量要求也越来越高，除满足机械强度、抗腐蚀性能等要求以外，对在防电晕方面也提出了很高的要求。所以，常规的热镀锌技术无法满足特高电压功率金具的热镀锌技术，需要优化热镀锌工艺。

一．特高压电气设备热镀锌层的质量要求

首先,要在镀锌层表面均匀喷涂一道素铁,若镀锌层表面凹凸不平,则要进行详细记录,包括距离、角度、镀锌膜层厚度、镀锌层辊子速度、调整辊子速度等。其次,为了提高镀锌层的附着力,一般要求镀锌层应该平整,而且面积不应该过大,但要保证其阳极具有一定的钝化效果,且可以进行堆焊,对于层间颜色、厚度等,要根据实际情况进行调控。最后,根据该钢厂的实际生产情况,我们可以在阴极上镀锌,阴极焊点设置的具体位置及焊点的设计,保证该钢厂镀锌层的附着力。特高压电气设备热镀锌层的质量要求主要有:1热镀锌层与铜板、基板连接要牢固可靠;2表面光滑、光亮;3无烧损、空洞;4铜板与铜板、基板的粘接要严密、牢固;5凹槽的深度、深度应符合设计要求;6耐磨性能好,耐磨性能好。热镀锌过程中常会有几个原因影响到镀锌层的质量:一是在电场下的热镀锌层容易出现纵向变形,使焊锡丝的相对直径增大;二是由于电阻率比较大,对电流的幅值控制不当,导致电流在加热的过程中迅速升温,从而造成铜的熔点降低,无法在凝固过程中获得一定的时间,从而造成铜的氧化。对于这些问题的解决对策就是对除杂工艺进行优化,除了上面提到的冷却工作外,还应该增加除杂率,使用化学镀的手段使铜的氧化。在进行电力金具的铜的蒸发工序时,要保证除杂率的合理性,同时还要注意电镀温度的控制,保证铜的实际使用温度,最大限度的减少铜的蒸发。特高压电网中使用的电力金具是保证特高压电网安全、稳定运行的重要保障，对配套的电力金具的热镀锌要求也越来越高对镀锌层的粘附性有较高的要求，因为特高压电网配套的电力金具在较大的压力下，容易因为摩擦过大而损坏镀锌层，使其失去防腐效果，长时间使用会使其提前失效，故对镀锌层的附着力提出了更高的要求，不能发生镀锌层脱落的现象。对镀锌件的防腐能力要求更高，由于特高压金具的设计使用寿命长所以需要镀锌层的使用年限更长镀锌层的组织和性能更好不会有镀锌不足或漏镀缺陷要能确保在设计使用期间达到反腐钟要求对干镀锌层的表面缺陷的要求更为严格，采用干特高乐金具进行高压绝缘子电晕的处理。所以，金属器镀锌层的表面不能有凹凸和凹凸，镀锌层必须是连续的、均匀的、光边的。[1]

2电力金具的热镀锌常见问题

电力金属制品的热镀锌层存在着很多常见的质量问题，例如：锌层厚度不均，漏镀，锌层脱落，灰暗，凸起，留痕，“白锈”等。镀锌层厚度不均匀，锌层漏镀、锌层剥落、锌层灰暗、锌面突起、锌层产生白色锈蚀等。金具热镀锌工艺的优化中,整个工艺流程是由钳工、钳工气氨溅层、氩气还原、钼液搅拌、铜管和铜丝一端划线以及线切割等组成的。在铜管线中的铜管线,电烙铁、高温等离子清洗、超声波清洗、化学溶液、重铬酸钾溶液清洗、湿蒸汽、吹风干燥和激光清洗等工艺完成后,送到喷嘴、搅拌器、进行喷镀铜。但是在处理过程中需要严格遵守设备的实际要求,尽可能减少因设备造成的热量损失,可以通过对电晕进行清理,来去除表面附着的物质,保证表面有的成分比较均匀,不留粗糙的,提高工件的抛光效果,且在去除表面不留有的微毛刺。

3 HVT电容器热镀锌工艺的优化

目前，全功率电器的热镀锌技术还比较落后，仍然采用老的方法，镀锌的具体工艺参数也没有发生改变，加之生产过程和生产管理不到位，导致镀锌的质量始终没有得到明显的改善。为了改善超高压电力金具的热镀锌工艺，必须建立一套完善的工艺体系。除了加强现场工艺管理的严格要求之外，我们还针对特高压电力金具产品特点重新调整设计了新的 T艺流程：去油、脱脂-拗丸一酸一水一次清洗-一次干-热镀锌一次水冷一次烘干-一次检验。一份。同时，根据新工艺的特点，对各工艺参数进行了新的控制，并制订了相应的操作规程。加入特殊的除油、脱脂工艺，因为普通的电力金具制品都是直接浇铸或锻制而成，机械加工部件极少，所以在热镀锌过程中不需要进行特殊的除油除脂。而许多超高压电气设备的零部件是机械加工的，其表面有大量的油污，因此需要进行除油和除油。因温度而脱油油脂的影响很大，因此应采用加温的方法来提高除油率。在脱脂后，应进行水洗，确保有溢流冲洗。添加抛丸工艺，可以消除工件的氧化层、夹杂层，提高工件的表面应力状况。

[2]然而，对板状金属制品，通常无需进行表面抛丸。酸洗、水洗、酸洗是为了去除锈蚀。由于酸洗时会产生氢气，氢气很容易在金属中扩散，造成气脆，使金属的韧性和塑性下降。在酸洗的过程中，还应避免过酸的冲刷。结果表明，用盐酸代替硫酸进行酸洗，可以降低氢脆性，避免过酸洗。部件需要用水冲洗，使用高压水枪进行冲洗，以提高清洗效果，同时对洗涤水槽的水进行脱酸。以氯化锌和氟化铵的质量比例为12-15的比例进行助镀和干燥，将氟化锌铵的浓度控制在200-400 a/温度范围内， pH值为60~80℃，最好是4~5，这样可以在干部件的表面形成一层薄薄的氢化锌铵薄膜。表层干燥其功能是清除工件表面的助镀物残渣，防止喷溅，使部件升温至某一特定的温度，从而降低工件在热镀锌过程中的滞留时间。干燥温度要严格控制在120~150℃之间，并以确保工件干燥为准，并尽可能缩短干燥时间，以确保工件表面的助镀剂不会分解。在镀锌过程中，我们使用高纯0号锌来熔化，因为锌液的组成对热镀锌层的影响很大。在锌溶液中加入铝、锰、铅、镁等元素，以控制镀层的厚度、结构、性能。象能进行高温电镀。结果表明，550℃以上进行热镀后，形成了一种高强度、高密度、高强度的铁锌层。在600℃以上，干镀锌所生成的铁锌合金会被锌液直接扩散或带走，从而使铁基金属表面失去了镀锌的可能，因此选择590摄氏度。电镀时间的规定要视产品的容积、表面尺寸、涂层厚度而定，通常情况下，应将产品放在锌炉内，直到其煮沸，然后再将其取出。提高镀层速度是确保镀层光滑、不产生凹坑、留下痕迹的重要因素。但过快的提高会使镀层表面的锌液没有完全回流，从而在镀层上凝结，从而产生手刺、凸起、划痕。因此，综合考虑，最终选定了镀层的提升速度为3米/米，具体的提升速度要根据实际情况来调整。水冷是为了消除镀层表面的助镀渣，避免镀层被腐蚀和迅速冷却，防止铁锌层的生长而形成灰色。通过加入软性胆皂溶液的冷却水，使其在40摄氏度以下，以提高镀锌层的光滑度和光泽度。烘干、水冷后的部件要完全烘干，以确保在通风条件较差的地方会产生“白锈”，从而导致涂层的耐蚀性下降，对产品的外观产生直接的影响。可采用自然或强制低温干燥。

经过上述镀锌工艺的优化，尤其是工艺的改变，工艺参数的调整，以及在生产中的严格控制，使得特高压电力金具的热镀锌层质量得到了改善，所生产的电力金具产品已投入使用，效果良好。

结语

综上所述,在当前的市场竞争中,电力金具热镀锌工艺的应用成为市场竞争的主要内容之一,所以在实际的应用中需要考虑到产品的复杂性,在考虑到各方面因素之后,保证电镀锌工艺的应用效果。在目前的科技水平不断发展下,电镀锌工艺已经被广泛的应用在我国的各个地区,为我国的电力事业发展提供了重要的支持。

参考文献：

[1]苗立贤,史宪海,苗瀛.合成绝缘子金具镀锌层缺陷分析与控制[J].电镀与涂饰,2007(09):21-24.

[2]陈吉豫.电力金具的热浸镀锌[J].四川电力技术,1991(02):55-57.