Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Co se stane, když nám samopal vzor 24 zmokne?

číslo 2/2003

Výměna zkušeností

Co se stane, když nám samopal vzor 24 zmokne?

Jiří Vaněk

„Zrezne, vole,“ praví filmový klasik. Nejinak je tomu i s kontakty a svorkami pro elektrotechniku, použijeme-li pro ně nevhodný materiál. Jak je to s korozivními vlastnostmi materiálů, z nichž se elektrické svorky a kontakty vyrábějí, se nedávno, v srpnu, na vlastní kůži přesvědčili v čistírně odpadních vod v Praze-Bubenči.

Obr. 1. Obr. 2.

Stejně jako všechna zařízení čistírny odpadních vod (ČOV) se i všechny rozváděče ocitly na několik dní pod vodou a následně na několik týdnů v prostředí „vlhkých tropů“ s vlhkostí trvale nad 95 %. K ukončení životnosti některých svorek již nebylo více třeba.

Co bylo příčinou toho, že některé svorky zkorodovaly takřka okamžitě a jiné skoro vůbec ne? Odpověď je jednoduchá. Materiálem, z nějž jsou degradované svorky vyrobeny, je ocel. Svorky, které to přežily „ve zdraví“, jsou ze slitin mědi.

Používání oceli ve spojovacích prvcích rozváděčů není ničím výjimečným. Používají-li výrobci a projektanti rozváděčů ocelové svorky, měly by vždy zvažovat jejich odolnost v prostředí, v němž bude rozváděč umístěn.

Obr. 3.

Jaký je rozdíl mezi ocelovou a měděnou svorkou? Jak na ně působí koroze? Co je to vlastně koroze?

Koroze je samovolně probíhající proces znehodnocování materiálu působením okolního prostředí. Děje, které při tom probíhají na styku materiálu s prostředím, jsou fyzikálněchemické povahy. Převládajícím jevem je elektrochemická reakce mezi kovem a kyslíkem v ovzduší, která probíhá zvláště za zvýšené vzdušné vlhkosti. Výsledkem této reakce je vznik kyslíkatých sloučenin základního kovu, nazývaných např. u oceli rez.

Kovové materiály nekorodují podle stejných elektrochemických rovnic a rychlost jejich koroze (úbytek materiálu za určitou dobu) je velmi různá. Je-li prostředí např. znečištěno oxidem siřičitým, vytváří se vlivem vzdušné vlhkosti kyselina sírová, která korozi významně urychluje. Po proběhnutí korozní reakce na povrchu oceli se kyselina sírová navíc uvolňuje a může se znovu účastnit korozního procesu. Naproti tomu při korozi barevných kovů zůstává kyselina sírová vázána v korozních produktech v podobě nerozpustných sloučenin, což vylučuje její další účast v korozních reakcích. Rozdíl mezi korozní rychlostí slitin mědi a oceli je řádový.

Všechny svorky pro elektrotechniku jsou vždy povrchově upraveny pokovením. Nejkvalitnější povrchové pokovení však naneštěstí nelze použít pro elektrické spoje – tvrdé chromování, pozinkování – nebo je pro tyto účely příliš drahé – slitiny zlata a stříbra. To vede k tomu, že tam, kde jsou stykové plochy malé, např. v konektorech, se výrobci přidržují slitin stříbra a zlata, ale tam, kde jsou plochy velké, např. právě u rozváděčových řadových svorek, používají jako povrchovou úpravu niklování a cínování. Obě naposledy zmíněné povrchové úpravy nemají zrovna nejlepší mechanické vlastnosti, a proto je důležité, z jakého kovu je vyrobeno samotné těleso svorky.

Obr. 4.

Je-li ocel povrchově upravena zinkem, je antikorozní ochrana účinná i tehdy, není-li povlak zcela souvislý (katodická ochrana). Dojde-li k narušení jakéhokoliv jiného antikorozního povlaku, je základní materiál plně vystaven účinkům koroze. Poškození povrchové vrstvy při dotahování vodiče ve svorce je téměř nevyhnutelné a dobře patrné z povlaku rzi na ilustračních obrázcích. Materiál svorky se pak zachová podle svých korozních vlastností: ocel rychle zrezne, slitina mědi nikoliv.

Nejsnazší cestou, jak se vyhnout problému rychlé koroze svorek, je buď zásadně používat svorky z barevných kovů (v ČOV jsou nyní všechny vyměňovány za měděné), nebo se alespoň při konstrukci důkladně věnovat otázce korozních vlivů prostředí. Doporučení pro povrchové úpravy a výběr materiálů pro různě znečištěná prostředí se určuje podle sborníků a tabulek (SVÚOM, Corrosion Data Survey, Rabaldovy korozní tabulky apod.).

V budoucnu, vzhledem ke stupňujícímu se tlaku na spolehlivost a kvalitu, podle našich dlouholetých zkušeností ocelové svorky patrně zcela vymizí a jejich osud bude podobný osudu hliníkových vodičů v domovních instalacích či ve vinutí elektromotorů.