De koperen kern van de kabel is zwart geworden. Is het een kwaliteitsprobleem of een normaal verschijnsel?

Vorige week stuurde een klant in de Filipijnen mij enkele foto's.

Ze kochten een partijlaagspanningskabelsvan een ander bedrijf, en gebruikte ze ongeveer acht maanden. Een van hen ondervond spanningsschommelingen, dus vervingen ze hem door een nieuwe en sneden hem vervolgens door voor een "inspectie". Op de foto's had het oppervlak van de koperen geleider een donkerzwarte laag.

De klant vroeg direct: "Is dit gerecycled koper? Zal dat van jou ook zo zijn?"

Ik vroeg hem om mij eerst foto's te sturen van beide uiteinden van de kabel met zwarte koperen kern.

En ja hoor, het was zoals ik vermoedde.

De conclusie is deze: In de meeste gevallen is het zwart worden van de koperen kern niet te wijten aan een probleem met het koper zelf, maar eerder aan een probleem met het isolatiemateriaal of de werkomgeving.

Om precies te zijn: het zwart worden van het koper betekent niet noodzakelijkerwijs dat de kabel op het punt staat kapot te gaan, maar je moet wel onderscheid leren maken tussen 'onschadelijke verkleuring van het oppervlak' en 'fatale interne corrosie'.

Twee meest voorkomende oorzaken van "koperzwart worden":

Ten eerste: Oxidatie veroorzaakt door zwavel dat vrijkomt uit het isolatiemateriaal.

Dit is de meest voorkomende situatie. Sommige rubber- of PVC-materialen bevatten zwavel. Tijdens het verwarmen van kabels komt deze zwavel vrij en reageert met koper om kopersulfide te vormen: een zwarte substantie.

Dit fenomeen komt zelfs voor bij veel kabels van internationale merken.

Heeft dit invloed op de geleidbaarheid? Lichtelijk.

Zal dit ertoe leiden dat de kabel onmiddellijk doorbrandt? Nee.

Het is echter een waarschuwingssignaal dat aangeeft dat:

Het isolatiemateriaal heeft geen hoogzuivere, zwavelvrije formule.

De werkelijke bedrijfstemperatuur van de kabel kan hoger zijn dan normaal.

Het tweede type: binnendringend vocht + elektrische veldwerking → elektrochemische corrosie.

Dit is de werkelijk zorgwekkende situatie.

Als de kabelverbinding niet goed is afgedicht of als de mantel een kleine beschadiging heeft, dringt er langzaam vocht naar binnen. Onder invloed van een elektrisch veld ondergaan koper en water een elektrochemische reactie, waarbij zwart koperoxide en cuprooxide ontstaan.

De kenmerken van deze corrosie zijn:

Een glanzende zwarte kleur en broze textuur.

Er verschijnen putjes op het oppervlak van de koperdraad.

Door zich verder te ontwikkelen, neemt het dwarsdoorsnedeoppervlak van de koperdraad af → plaatselijke verwarming → uiteindelijk doorbranden.

Hier is een methode die je zonder instrumenten kunt gebruiken.

Ik heb de vraag van een klant omgezet naar een eenvoudige methode die je kunt gebruiken.

Stap 1: Bepaal of de zwarting "aan het oppervlak vastzit" of "in het koper is geïnfiltreerd".

Schraap voorzichtig het zwartgeblakerde koperoppervlak met een mes:

Als het kan worden afgeschraapt, waardoor glanzend koper zichtbaar wordt → is het hoogstwaarschijnlijk een onschadelijke sulfidatiereactie.

Als het zwart blijft na het schrapen, of zelfs als het oppervlak ruw en poederachtig is → wees voorzichtig, het kan corrosie zijn.

Stap 2: Controleer of de zwarting "uniform verdeeld" is.

Als de koperen kern van de gehele kabel gelijkmatig zwart is → is de kans groter dat dit te wijten is aan oxidatie door het isolatiemateriaal.

Als het op sommige plekken zwart is en op andere plekken glanzend, of bijzonder ernstig is bij de gewrichten → dan is de kans groot dat er water/vocht binnendringt.

Stap 3: Meet de weerstand (de meest betrouwbare methode).

Neem een ​​lengte van één meter van dezelfde kabel en meet de gelijkstroomweerstand ervan. Als de weerstandswaarde nog steeds binnen het toegestane bereik van de nationale norm (IEC 60228) ligt, betekent dit dat de koperen kern zelf niet ernstig is versleten.

Een ervaring die ik van een klant heb geleerd:

"Gezwart koper betekent niet noodzakelijkerwijs dat het slecht is, maar als de weerstand te hoog is, moet het worden vervangen."

Wat gebeurde er later met de kabel van de klant?

Ik liet hem de weerstand meten.

Het was nog steeds binnen het standaardbereik.

Toen liet ik hem het oppervlak schrapen.

Het kwam af. De uiteindelijke beoordeling was dat de verkleuring van het kopersulfide-oppervlak niet de oorzaak was van de spanningsschommelingen. Het echte probleem lag ergens anders: de krimpkwaliteit van de tussenverbindingen.

Als ze alle kabels hadden vervangen simpelweg vanwege het ‘zwartgeblakerde koper’, zouden de kosten minstens drie keer zo hoog zijn geweest, en zou het probleem helemaal niet zijn opgelost.

Drie praktische suggesties voor u:

1. Als u zwartgeblakerde koperkernen ziet, geef dan niet meteen de leverancier de schuld.

Voer eerst de bovengenoemde driestapsbeoordeling uit. Vaak is zwart worden een probleem van de applicatieomgeving, niet van het koper zelf.

2. Waar je echt op moet letten is niet de kleur, maar eerder 'poedervorming' en 'verhoogde weerstand'. Als de koperen kern broos is, scheidt het oppervlak poeder af en komt er zwart poeder uit als je het tussen je vingers wrijft. In deze gevallen moet de kabel worden vervangen.

3. Bent u bezig met exportprojecten, dan kunt u een zin toevoegen aan de inkoopvoorwaarden:

"Verkleuring van koperen geleiders alleen mag geen reden voor afkeuring vormen, tenzij dit gepaard gaat met een meetbare weerstandsverhoging of door corrosie veroorzaakte reductie van de dwarsdoorsnede." Deze zin kan u helpen de meeste onprofessionele claims te voorkomen.

Laat ik tot slot eerlijk zijn:

Van de kabels die we hebben ontleed, faalt minder dan 5% daadwerkelijk als gevolg van 'onzuiver koper'.

De meeste klachten over "zwartgeblakerd koper" blijken te worden veroorzaakt door een te hoge bedrijfstemperatuur, het binnendringen van water in de verbindingen of normale sulfidatie, wat de bruikbaarheid helemaal niet beïnvloedt.

Het probleem is: veel mensen gaan er bij het zien van zwart van uit dat het 'inferieur gerecycled koper' is.

Dit gebrek aan inzicht leidt tot onnodige kosten.

Als je toevallig een kabel met een zwartgeblakerde koperen kern hebt en het niet zeker weet, kun je de hierboven beschreven methode gebruiken om deze te testen en te verifiëren.

Niet om een ​​andere reden dan dat ik zelf door dezelfde kwestie ben misleid.