Miedziany rdzeń kabla stał się czarny — czy jest to problem z jakością, czy zjawisko normalne?

W zeszłym tygodniu klient z Filipin przesłał mi kilka zdjęć.

Kupili partiękable zasilające niskiego napięciaod innej firmy i używałem ich przez około osiem miesięcy. U jednego z nich wystąpiły wahania napięcia, więc wymieniono go na nowy i następnie przecięto w celu „przeglądu”. Na zdjęciach powierzchnia miedzianego przewodnika miała ciemną czarną warstwę.

Klient zapytał bezpośrednio: „Czy to miedź z recyklingu? Czy Twoja też taka będzie?”

Poprosiłem go, aby najpierw przesłał mi zdjęcia obu końców kabla z czarnym rdzeniem miedzianym.

Rzeczywiście, było tak, jak podejrzewałem.

Wniosek jest następujący: w większości przypadków zaczernienie miedzianego rdzenia nie wynika z problemu z samą miedzią, ale raczej z materiału izolacyjnego lub środowiska pracy.

Mówiąc dokładniej: czernienie miedzi nie musi koniecznie oznaczać, że kabel ulegnie awarii, ale trzeba nauczyć się odróżniać „nieszkodliwe przebarwienie powierzchni” od „śmiertelnej korozji wewnętrznej”.

Dwie najczęstsze przyczyny „czernienia miedzi”:

Po pierwsze: Utlenianie spowodowane siarką uwolnioną z materiału izolacyjnego.

Jest to najczęstsza sytuacja. Niektóre materiały gumowe lub PCV zawierają siarkę. Podczas nagrzewania kabla siarka jest uwalniana i reaguje z miedzią, tworząc siarczek miedziawy – czarną substancję.

Zjawisko to występuje nawet w kablach wielu międzynarodowych marek.

Czy ma to wpływ na przewodność? Nieznacznie.

Czy spowoduje to natychmiastowe spalenie kabla? NIE.

Jest to jednak znak ostrzegawczy wskazujący, że:

Materiał izolacyjny nie jest materiałem o wysokiej czystości i niezawierającym siarki.

Rzeczywista temperatura robocza kabla może być wyższa niż normalnie.

Drugi typ: wnikanie wilgoci + działanie pola elektrycznego → korozja elektrochemiczna.

To naprawdę niepokojąca sytuacja.

Jeśli złącze kabla nie jest odpowiednio uszczelnione lub powłoka jest uszkodzona, do środka powoli wnika wilgoć. Pod wpływem pola elektrycznego miedź i woda ulegają reakcji elektrochemicznej, w wyniku której powstaje czarny tlenek miedzi i tlenek miedziawy.

Charakterystyka tej korozji to:

Błyszczący czarny kolor i krucha konsystencja.

Na powierzchni drutu miedzianego pojawiają się wżery.

Kontynuując rozwój, pole przekroju poprzecznego drutu miedzianego maleje → miejscowe nagrzewanie → ewentualne wypalenie.

Oto metoda, której możesz użyć bez użycia narzędzi.

Przekształciłem pytanie zadane przez klienta w prostą metodę, której możesz użyć.

Krok 1: Określ, czy czernienie jest „przyklejone do powierzchni”, czy „przeniknęło do miedzi”.

Delikatnie zeskrob ostrzem poczerniałą miedzianą powierzchnię:

Jeśli uda się go zeskrobać, odsłaniając błyszczącą miedź → najprawdopodobniej jest to nieszkodliwa reakcja siarczkowania.

Jeśli po zeskrobaniu pozostaje czarny lub nawet jeśli powierzchnia jest szorstka i sypka → uważaj, może to być korozja.

Krok 2: Sprawdź, czy czernienie jest „równomiernie rozłożone”.

Jeśli miedziany rdzeń całego kabla jest jednolicie czarny → jest to bardziej prawdopodobne z powodu utleniania przez materiał izolacyjny.

Jeśli miejscami jest czarny, a w innych błyszczący lub szczególnie silny w pobliżu stawów → jest to bardzo prawdopodobne, że jest to spowodowane wnikaniem wody/wilgocią.

Krok 3: Zmierz rezystancję (najbardziej niezawodna metoda).

Weź jeden metr tego samego kabla i zmierz jego rezystancję DC. Jeśli wartość rezystancji nadal mieści się w dopuszczalnym zakresie normy krajowej (IEC 60228), oznacza to, że sam rdzeń miedziany nie został poważnie zużyty.

Doświadczenie, którego nauczyłem się od klienta:

„Czarna miedź niekoniecznie oznacza, że ​​jest zła, ale jeśli opór jest zbyt wysoki, należy ją wymienić”.

Co się później stało z kablem klienta?

Kazałem mu zmierzyć rezystancję.

Wciąż mieściło się w standardowym zakresie.

Potem kazałem mu zeskrobać powierzchnię.

Wyszło. Ostateczna ocena była taka, że ​​odbarwienie powierzchni siarczku miedzi nie było przyczyną wahań napięcia. Prawdziwy problem leżał gdzie indziej – jakość zagniatania złączy pośrednich.

Gdyby wymienili wszystkie kable po prostu ze względu na „sczerniałą miedź”, koszt byłby co najmniej trzykrotnie wyższy, a problem w ogóle nie zostałby rozwiązany.

Trzy praktyczne sugestie dla Ciebie:

1. Jeśli zobaczysz poczerniałe rdzenie miedziane, nie od razu obwiniaj dostawcę.

Najpierw wykonaj trzyetapową ocenę wspomnianą powyżej. Często czernienie jest problemem związanym ze środowiskiem aplikacji, a nie samą miedzią.

2. To, na co naprawdę należy uważać, to nie kolor, ale raczej „pudrowanie” i „zwiększona odporność”. Jeśli rdzeń miedziany jest kruchy, na powierzchni pojawia się pył, a po potarciu między palcami wydobywa się czarny proszek – w takim przypadku kabel należy wymienić.

3. Jeśli pracujesz nad projektami eksportowymi, możesz dodać do warunków zamówienia zdanie:

„Samo odbarwienie przewodu miedzianego nie stanowi podstawy do odrzucenia, chyba że towarzyszy mu mierzalny wzrost rezystancji lub zmniejszenie przekroju poprzecznego spowodowane korozją.” To zdanie może pomóc Ci uniknąć większości nieprofesjonalnych roszczeń.

Na koniec powiem szczerze:

Spośród przeanalizowanych przez nas kabli mniej niż 5% faktycznie ulega uszkodzeniu z powodu „zanieczyszczonej miedzi”.

Większość skarg na „sczerniałą miedź” okazuje się być spowodowana albo zbyt wysoką temperaturą pracy, przedostawaniem się wody do spoin, albo normalnym zasiarczeniem – co w ogóle nie wpływa na użyteczność.

Problem w tym, że wiele osób, widząc czerń, zakłada, że ​​jest to „gorsza miedź z recyklingu”.

Brak zrozumienia prowadzi do niepotrzebnych wydatków.

Jeżeli akurat posiadasz kabel z rdzeniem z zaczernionej miedzi i nie jesteś pewien, możesz przetestować i zweryfikować go metodą opisaną powyżej.

Nie z innego powodu, jak tylko dlatego, że sam zostałem wprowadzony w błąd w tej samej kwestii.