Overfladebehandling og isolering

Overfladebehandling: Undgå oxidering af overfladen

Ligesom alle andre metaller vil kobber oxidere over tid. Oxidering betyder, at der danner sig kobberoxider på overfladen, som mindsker elektronernes frie bevægelighed og derfor sænker ledningsevnen.

Der er både midlertidige og permanente muligheder for overfladebehandling. Til strømførende emner vil man typisk vælge en permanent beskyttelse, så emnerne ikke mister deres ledningsevne over tid. Oxideringen sker nemlig hurtigere, når der ikke løber strøm gennem emnet, så en permanent overfladebehandling er en god måde at beskytte en elektrisk kontakt på gennem hele kontaktens levetid.

En permanent overfladebehandling er typisk en belægning med et andet metal, fx forsølvning, forgyldning, fortinning, fornikling – eller en kombination.

Nikkel bliver typisk brugt som underbelægning mellem kobberemnet og den endelige overflade, men der findes også eksempler på fornikling som eneste overfladebehandling.

Særligt om fortinning og blikhår/whiskers

Tin er et meget blødt metal, som derfor maksimerer kontaktfladen i en elektrisk overgang mellem to komponenter. Samtidig har tin den fordel, at det oxiderer meget langsomt. Derfor er det en optimal overfladebehandling til kontakter og komponenter, som kan stå uden elektrisk kontakt i længere tid og derfor er mere udsat for oxidering.

Fortinning kan være enten mat eller blank. Det anbefales at vælge den matte fortinning for at mindske risikoen for blikhår (”tin whiskers”).

Tin whiskers eller blikhår er små, tynde tråde af tin, som kan opstå på en tinoverflade. De stritter ud fra overfladen ligesom hår, der er udsat for statisk elektricitet. Trådene kan blive relativt lange, og i værste fald skaber de uønsket elektrisk kontakt til et emne i nærheden.

For at mindske risikoen for tin whiskers kan man lægge et lag nikkel under tinbelægningen. På den måde kan man slippe afsted med et tyndere lag tin og derfor mindske dannelsen af tin whiskers. En underbelægning med nikkel er oplagt i situationer, hvor de elektriske komponenter skal monteres tæt på hinanden, så man mindsker risikoen for, at blikhårene skaber elektrisk kontakt mellem de forkerte komponenter.

Midlertidig overfladebehandling

De midlertidige overfladebehandlinger har typisk til formål at beskytte emnet, mens det er undervejs til slutbrugeren eller ligger på lager. Værket, som producerer busbars, vil typisk lægge en tynd oliefilm på overfladen (BTA). Det sænker oxideringsprocessen, så materialet kan ligge på lager i lang tid uden mærkbar oxidering.

Under transport og opbevaring er det en fordel at pakke produktet ind i plastik, som mindsker luftcirkulationen omkring metallet.

En tredje mulighed er at smøre emnet med vaseline, som danner en forholdsvis lufttæt hinde omkring metallet.

Isolering af kobberemner

Isolering på strømførende kobberemner er en effektiv måde at undgå elektrisk kontakt med andre emner på. Det kan være fastmonteret isolering som lakering eller krympeflex, eller det kan være løstmonteret som net eller foret isolering.

Isolering fås i alle farver, størrelser og tykkelser afhængig af dine krav og specifikationer. Forskellige typer isolering har styrker og svagheder alt efter dimensioner, pladskrav, temperatur, elektriske specifikationer og det miljø, busbaren skal anvendes i.

Alle typer isolering, som vi gennemgår herunder, beskytter mod uønsket elektrisk kontakt, fugt, kemikalier og andre miljøfaktorer. Det mindsker risikoen for korrosion og nedsat elektrisk ledeevne.

Glasfiberisolering

Glasfiber er i den grovere ende, når vi taler isoleringstyper. Ud over at beskytte mod elektrisk kontakt med andre dele, så du undgår kortslutning eller elektrisk stød, giver glasfiber mekanisk beskyttelse mod stød og vibrationer. Det er især en fordel ved flettede busbars, hvor små slag kan få de tynde tråde til at løsne sig eller knække.

Overfladen er belagt med silikone, som er selvslukkende og modstandsdygtig over for flammer.

Glasfiberisolering har form som en cylinder, som skæres i den ønskede længde og monteres som en sok.

Krympeflex / heat shrink

Krympeflex, også kaldet heat shrink, er en mere kompakt og formtilpasset løsning. Det er især en fordel ved busbarholdere, hvor emnerne skal sidde korrekt og nogle gange tæt på hinanden. Ligesom glasfiberisolering giver krympeflex også mekanisk beskyttelse mod slag og skader.

Krympeflex monteres løst om busbaren og krympes med varme til cirka 50 % af den oprindelige størrelse. Det er vigtigt at vælge den korrekte diameter, så isoleringen krymper tæt omkring busbaren.

Pulverlak

Pulverlak er den mest kompakte isoleringstype, men til gengæld giver den ikke betydelig mekanisk beskyttelse sammenlignet med de to andre typer.

Isoleringslaget består af en epoxybelægning, som påføres elektrostatisk og hærdes i ovn i cirka 30 minutter. Resultatet er en meget jævn og formtilpasset isolering, som er velegnet til installationer med begrænset plads.

Pulverlak har en betydeligt højere dielektrisk styrke end glasfiberisolering og krympeflex og er derfor også særligt velegnet til installationer med høje spændinger.