Медная жила кабеля почернела — это проблема качества или нормальное явление?

На прошлой неделе клиент из Филиппин прислал мне несколько фотографий.

Они купили партиюнизковольтные силовые кабелиот другой компании и пользовался ими около восьми месяцев. На одном из них наблюдались колебания напряжения, поэтому его заменили на новый, а затем отключили для «проверки». На фотографиях поверхность медного проводника имела темно-черный слой.

Заказчик прямо спросил: «Это вторичная медь? У вас тоже будет такая?»

Я попросил его сначала прислать мне фотографии обоих концов кабеля с черной медной жилой.

Конечно же, все было так, как я и подозревал.

Вывод такой: в большинстве случаев почернение медной жилы связано не с проблемой самой меди, а скорее с проблемой изоляционного материала или рабочей среды.

Точнее: почернение меди не обязательно означает, что кабель вот-вот выйдет из строя, но вам нужно научиться различать «безобидное изменение цвета поверхности» и «фатальную внутреннюю коррозию».

Две наиболее распространенные причины «почернения меди»:

Первое: окисление, вызванное выделением серы из изоляционного материала.

Это наиболее распространенная ситуация. Некоторые материалы из резины или ПВХ содержат серу. При нагреве кабеля эта сера выделяется и вступает в реакцию с медью, образуя сульфид меди — вещество черного цвета.

Это явление встречается даже в кабелях многих международных марок.

Влияет ли это на проводимость? Немного.

Не приведет ли это к немедленному перегоранию кабеля? Нет.

Однако это предупреждающий знак, указывающий на то, что:

Изоляционный материал не представляет собой высокочистую формулу, не содержащую серы.

Фактическая рабочая температура кабеля может быть выше нормальной.

Второй тип: Попадание влаги + действие электрического поля → электрохимическая коррозия.

Это действительно тревожная ситуация.

Если соединение кабеля не герметично или оболочка имеет незначительные повреждения, влага медленно просачивается внутрь. Под воздействием электрического поля медь и вода вступают в электрохимическую реакцию, в результате чего образуется черный оксид меди и оксид меди.

Характеристиками этой коррозии являются:

Блестящий черный цвет и хрупкая текстура.

На поверхности медного провода появляются ямки.

Продолжая развиваться, площадь поперечного сечения медного провода уменьшается → локализованный нагрев → возможное перегорание.

Вот метод, который можно использовать без инструментов.

Я превратил вопрос, заданный клиентом, в простой метод, который вы можете использовать.

Шаг 1: Определите, «прикрепилось ли чернение к поверхности» или «проникло в медь».

Аккуратно поскребите почерневшую медную поверхность лезвием:

Если его можно соскоблить, обнажив блестящую медь → скорее всего, это безвредная реакция сульфидейшн.

Если после соскабливания он остается черным или даже если поверхность шероховатая и порошкообразная → будьте осторожны, это может быть коррозия.

Шаг 2: Проверьте, «равномерно ли распределено» чернение.

Если медная жила всего кабеля равномерно черная → это, скорее всего, связано с окислением изоляционного материала.

Если на некоторых участках он черный, а на других блестящий или особенно сильный возле стыков → это, скорее всего, связано с попаданием воды/влагой.

Шаг 3: Измерьте сопротивление (самый надежный метод).

Возьмите тот же кабель длиной один метр и измерьте его сопротивление постоянному току. Если значение сопротивления все еще находится в пределах допустимого диапазона национального стандарта (IEC 60228), это означает, что сам медный сердечник не был сильно изношен.

Опыт, который я узнал от клиента:

«Почерневшая медь не обязательно означает, что она плоха, но если сопротивление слишком велико, ее необходимо заменить».

Что случилось с кабелем клиента позже?

Я попросил его измерить сопротивление.

Оно все еще было в пределах стандартного диапазона.

Затем я заставил его соскрести поверхность.

Это сработало. Окончательная оценка заключалась в том, что изменение цвета поверхности сульфида меди не было причиной колебаний напряжения. Настоящая проблема заключалась в другом – в качестве обжима промежуточных соединений.

Если бы заменили все кабели просто из-за «почерневшей меди», стоимость была бы как минимум в три раза выше, а проблема бы вообще не решилась.

Три практических совета для вас:

1. Если вы видите почерневшие медные жилы, не стоит сразу винить поставщика.

Сначала проведите трехэтапную оценку, упомянутую выше. Зачастую почернение является проблемой среды применения, а не самой меди.

2. Чего действительно следует опасаться, так это не цвета, а скорее «припудривания» и «повышенной стойкости». Если медная жила хрупкая, с поверхности сыплется порошок, а при растирании между пальцами выделяется черный порошок – в этих случаях кабель необходимо заменить.

3. Если вы работаете над экспортными проектами, в условия закупки можно добавить предложение:

«Само по себе изменение цвета медного проводника не является основанием для отказа, если оно не сопровождается измеримым увеличением сопротивления или уменьшением поперечного сечения, вызванным коррозией». Это предложение поможет вам избежать большинства непрофессиональных претензий.

Наконец, позвольте мне быть откровенным:

Из исследованных нами кабелей менее 5% фактически выходят из строя из-за «нечистой меди».

Большинство нареканий на «почерневшую медь» вызвано либо чрезмерной рабочей температурой, попаданием воды в соединения, либо нормальным сульфидейтом, что совершенно не влияет на удобство использования.

Проблема в том, что многие люди, увидев черный цвет, предполагают, что это «некачественная переработанная медь».

Это непонимание приводит к ненужным расходам.

Если у вас есть кабель с почерневшей медной жилой и вы не уверены, вы можете использовать метод, описанный выше, для его тестирования и проверки.

Не по какой-либо другой причине, кроме того, что я сам был введен в заблуждение тем же вопросом.