Oxidatie door Ionisatie

Voor al je vragen over het elektriciteitsnet, hoog- en middenspanningstechniek waarop je het antwoord maar niet kunt vinden. Wellicht kan iemand je helpen
Peter Forbes
middenspanning
Berichten: 43
Lid geworden op: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Locatie: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Oxidatie door Ionisatie

Bericht door Peter Forbes » 02 mei 2017 21:25

Goedendag,

Ik heb van een leverancier van onze 20 kV sleepring bakken een interessante stelling gekregen. Het gehele koperwerk van de sleepring bak en de bouten waren in een half jaar geoxideerd. Nu ben ik ervan overtuigd dat dit door water in de sleepringen bak gekomen is, maar de leverancier kwam met een andere verklaring, namelijk door ionisatie. (Leverancier heeft als laatste een modificatie aan de bak uitgevoerd waarbij er vier gaten in geboord zijn en heeft er dus belang bij om een andere reden te vinden dan roest door water).

Nu wou ik het verhaal van de leverancier niet gelijk naar het land der fabelen verwijzen en ben ik gaan uitzoeken naar eventuele mogelijkheden waardoor ionisatie voor oxidatie zou kunnen zorgen. Uiteindelijk is het beste wat ik kan verzinnen ozon vorming door gehele of gedeeltelijke ontlading. Gehele ontlading is voor mij uitgesloten, dan hadden mijn beveiligingen wel aangesproken, maar gedeeltelijke ontlading zou op zich een oorzaak kunnen zijn. Op de aansluitingen van de kabels zijn witte kristallen te zien die kenmerkend zijn voor deel ontladingen.

Nu heb ik sterk mijn twijfels dat deel ontladingen dusdanige hoeveelheden ozon kunnen veroorzaken dat dit zoveel roest geeft in een half jaar. Ik heb sleepring bakken met ergere deel ontladingsverschijnselen zonder roestvorming. Daarnaast zou ik bij ernstige problemen eerder verwachten dat de isolatie het begeeft dan dat het koper verroest.

Nu was ik erg benieuwd of een van jullie andere inzichten hebben, is er wel een proces waarbij ionisatie in een sleepring bak voor roest vorming kan zorgen of zou deel ontlading daadwerkelijk de oorzaak kunnen zijn? De water oorzaak blijft voor mij uiteraard de sterkste, maar ik ben erg benieuwd hoe sterk de claim van mijn leverancier is

Hieronder een foto van de sleepringen bak. Deze worden gebruikt bij onze kranen en voeren 20 kV. De kleine grijzen doos die je in het midden vastgetyraped ziet, is van de glasvezel.
Afbeelding
Voor de bezorgde meelezer, zowel de sleepringen als de beide eindsluitingen worden geheel vervangen en de bak gaat de komende tijd regelmatig gecontroleerd worden.

BaDu
Globale moderator
Berichten: 1402
Lid geworden op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Locatie: Kattenberg

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door BaDu » 02 mei 2017 22:07

Het is op deze foto bijna niet te zien, dus een aantal detail foto's zou wel fijn zijn om eens echt goed te kijken.

Wel zie ik op een een aantal koperen onderdelen ook groene uitslag (koper carbonaat), deze zal niet optreden in een droge omgeving en komt eigenlijk alleen voor wanneer het koper (regelmatig) vochtig wordt. Voor mij dus een aanwijzing dat we hier meer te maken hebben met een vochtprobleem ipv een ionisatie probleem.

Inderdaad het eerste mechanisme wat ik zou kunnen bedenken voor oxidatie (kopen oxide is zwart) is het ontstaan van ozon wat vervolgens afbreekt en een reactie aangaat met het koper. Er zou dan wel erg veel ozon moeten ontstaan zoals je aangeeft, en iets wat je zeker zal ruiken.
Een ander mechanisme zou kunnen zijn dat er stikstof oxiden gevormd worden welke een reactie aangaan met het koper, maar voor de vorming van stikstof oxide (NOx) heb je hele hoge temperaturen nodig (>1000C). Iets wat je niet gaat bereiken met een deelontlading.

Kortom ik denk dat je gelijk hebt met je verdenking van vocht, ik zou de gaten dicht laten maken en het eens een half jaar aankijken. Als je dan nog problemen hebt is de oorzaak nog niet duidelijk, maar mochten de problemen verdwenen zijn weet je iig de oorzaak.
KML-generator generator

Peter Forbes
middenspanning
Berichten: 43
Lid geworden op: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Locatie: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door Peter Forbes » 03 mei 2017 07:46

Hier een wat duidelijkere foto, naast problemen met het koperwerk heeft ook het ijzer last van roest. Op de de eerste foto is te zien dat de boutkop van de linkerfase weg is en dat de aardverbinding los ligt. Achterin zie je trouwens ook donkerbruine plasje liggen, die voor mijn gevoel water met roest zijn.

Qua reparatie laat ik de kabel die binnen het sleepringen pakket zit opnieuw aansluiten, aangezien ik daar PD sporen zie en ik voldoende lengte heb. Voor de kabel onderin de bak verwacht ik dat de zwarte verontreiniging ook gevolgen van PD zijn. Hier laat ik nieuwe kousen op zetten. Ook wil ik deze beter gemonteerd hebben, zodat er wat meer afstand ontstaat tussen de kous en de metalen bak.

Daarnaast gaat de leverancier het gehele binnenwerk vervangen en de buiten bak helemaal dichtmaken volgens zijn voorschriften, zodat hij er weer garantie op kan geven.

Afbeelding

BaDu
Globale moderator
Berichten: 1402
Lid geworden op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Locatie: Kattenberg

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door BaDu » 03 mei 2017 08:31

Kijk dat is veel duidelijker.

Ik zie hier duidelijke sporen van oxidatie/carbonatie als gevolg van vocht:
- carbonatie van koper geschied alleen onder vochtige omstandigheden (niet bij ionisatie)
- plasjes op de vloer (treden niet op bij ionisatie)
- echte (dikke) roestvorming op stalen/ijzeren delen (erg veel ionisatie voor nodig)

De PD sporen die je ziet op isolatoren etc zijn mi een secundair gevolg van het vocht.
De PD treed dan op omdat er condens op de isolatoren zit waardoor deze een mindere kruipweg krijgen.

Ik hoop dat de behuizing vochtvrij wordt met het afsluiten van de gaten, het zou geen kwaad kunnen hierin een soort anti-condens verwarming aan te brengen.
KML-generator generator

Gebruikersavatar
Mark
Globale moderator
Berichten: 1148
Lid geworden op: 25 jan 2012 01:06
Favoriete mastsoort: Donaumast
Locatie: Spijkenisse
Contacteer:

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door Mark » 03 mei 2017 10:39

Ik ben de literatuur eens ingedoken maar echt veel onderzoek naar corrosie door ozon lijkt er niet gedaan te zijn. Ik kan zo snel 1 artikel vinden wat de corrosie van koper heeft onderzocht onder invloed van de atmosfeer. In de conclusie stellen zij dat normaliter koper zeer traag oxideert, doordat er vrijwel altijd een beschermend laagje koperoxide overheen zit. Met toevoeging van zout loopt de oxidatie sneller evenals de invloed van UV-licht.

De laatste twee factoren, zout en UV lijken mij bij deze kwestie niet echt van toepassing. Hoewel ozon een reactief molecuul is en het best zou kunnen reageren met koper (en waarschijnlijk op diverse manieren zodat een reactievergelijking niet echt op te stellen valt), lijkt mij die kans erg klein. Een vochtprobleem lijkt mij inderdaad vele malen waarschijnlijker.

geomario
110 kV
Berichten: 134
Lid geworden op: 14 mei 2012 14:48
Favoriete mastsoort: Deltamast [enkel circuit]
Locatie: Utrecht

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door geomario » 03 mei 2017 18:38

Ik zou zout niet bij voorbaat uitsluiten. Ik weet niet waar deze installatie zich bevindt, maar ik heb gewerkt in een kantoorgebouw in Rijswijk waar ze om de paar maanden de zoutaanslag op de ramen moesten verwijderen. Ook de bovenleidingen in de buurt van Den Haag CS zijn groen uitgeslagen.

Peter Forbes
middenspanning
Berichten: 43
Lid geworden op: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Locatie: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door Peter Forbes » 03 mei 2017 22:03

Uiteraard zit er een condensverwarming in. Deze staat altijd in. Bij de overige 60 sleepring bakken die ik heb is dit voldoende.

Zout sluit ik normaal gesproken niet uit, onze terminal zit op de Maasvlakte. Alles wat buiten hangt, moet goed geconserveerd zijn, anders roest het weg.

Voor het koperwerk binnen valt dit wel mee. In de sleepringen bakken helemaal niet, behalve dit exemplaar en ook in mijn hoog/laagspanningsstations en op de kranen kom ik maar sporadisch verkleurde koperverbindingen tegen en die zijn altijd terug te leiden naar lekkages en hebben dus eerder vocht dan zout als oorzaak.

Vandaag is het sleepringen pakket vervangen en de hoogspanningskabel opnieuw aangesloten, morgen wordt de glasvezel aangesloten en vrijdag gaan we spannen. Ik zal nog wel een fotootje maken van het eindresultaat, ze hebben uiteindelijk toch flink hun best gedaan op het eindresultaat.

Peter Forbes
middenspanning
Berichten: 43
Lid geworden op: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Locatie: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door Peter Forbes » 04 mei 2017 17:14

En het eindresultaat. Morgen wordt de kabel gespannen en dan kan de voeding er weer op. (Kijk niet teveel naar de afgaande kabel, die verdient absoluut geen schoonheidsprijs, maar ik heb er geen lengte meer inzitten, dus voorlopig laat ik het maar zo)

AfbeeldingAfbeelding

BaDu
Globale moderator
Berichten: 1402
Lid geworden op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Locatie: Kattenberg

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door BaDu » 04 mei 2017 17:46

Ziet er goed uit nu.
Hopen dat eea zo blijft
KML-generator generator

Gebruikersavatar
Johan
220 kV
Berichten: 261
Lid geworden op: 12 sep 2014 20:15
Favoriete mastsoort: Oude schakelinstallaties

Re: Oxidatie door Ionisatie

Bericht door Johan » 05 mei 2017 10:27

Hallo Peter,

Voor mij is de oorzaak zonder enige twijfel vocht. Directe gevolg sproeien over de isolatoren, wat duidelijk zichtbaar is. Gevolg ook het corroderen van de koperen rails.
Of ionisatie het corroderen verergerd heeft weet ik niet, bij ons is het nooit ter sprake gekomen.

De oorzaak is denk ik de bakverwarming samen met de geboorde gaten. Als ik de laatste foto zie dan zie ik geen luchtdichte pakking tussen de bak en het deksel. Ik neem aan dat de geboorde gaten in de bodem zitten.

Juist door de bakverwarming verwarmt de lucht in de bak, stijgt op en ontsnapt via de speet van het deksel, daardoor zuigt door de geboorde gaten koude vochtige lucht aan.

Wat mij ook opvalt op de eerste foto is het dunne aardsnoer, is dit een werkaarde of is het kortsluitvermogen zo laag?

Het is in ieder geval keurig opgelost.

Johan

Plaats reactie