Die 3-Loch-Jochplatte für elektrische Energie wird hauptsächlich zur Verbindung, Befestigung, Abzweigung und Spannungsübertragung verwendet. Mit seiner einfachen Struktur, seiner stabilen Tragfähigkeit und seiner Anpassungsfähigkeit löst es wichtige Probleme wie die Streuung der Leiterspannung, die Richtungsanpassung und die Abzweigverbindung und gewährleistet so die Sicherheit und Stabilität der Stromübertragung. Bei der Konstruktion muss auf die Kompatibilität von Belastung, Material und Lochposition geachtet werden, um seine Leistungsvorteile voll auszuschöpfen.
Körper: Erfüllt während des Gebrauchs hauptsächlich eine tragende Funktion und hat typischerweise eine rechteckige oder dreieckige Form. Die Dicke wird durch die Nennlast bestimmt;
Montagelöcher: Üblicherweise in einer „1+2“-Konfiguration angeordnet, handelt es sich dabei um runde Löcher zur Aufnahme von Bolzen- und Stiftverbindungen mit abgeschrägten Kanten an den Lochwänden;
Material: In der Regel wird feuerverzinkter-kohlenstoffarmer Stahl oder Edelstahl gewählt. Kohlenstoffarmer Stahl besteht hauptsächlich aus Q235 und Q345, die eine hohe Festigkeit und niedrige Verwendungskosten aufweisen. Durch Feuerverzinkung kann es atmosphärischer Korrosion widerstehen. Edelstahl ist Edelstahl 304 und 316L, der eine extrem starke Korrosionsbeständigkeit, mäßige Festigkeit und lange Lebensdauer aufweist;
Nennlast: 10 kN, 20 kN, 50 kN, 100 kN, 200 kN;
Lochdurchmesser: M12, M16, M20, M24;
Lochabstand: 50 mm, 80 mm, 100 mm;
Betriebstemperatur: -40 Grad bis +80 Grad.
Das Material der Electrical Power 3 Hole Jochplatte bestimmt deren mechanische Eigenschaften, Umweltbeständigkeit und Lebensdauer und wirkt sich direkt auf die Sicherheit, Stabilität sowie Betriebs- und Wartungskosten des Stromsystems aus. Im Folgenden analysieren wir die Unterschiede in der Zusammensetzung und den Eigenschaften verschiedener Materialien im Detail:
| Material | Mechanische Eigenschaften | Korrosionsbeständigkeit | Angepasste Szenarien | Vorteile |
| Q235/Q345 |
1. Mittlere Zugfestigkeit (370–510 MPa), Nennlast beträgt meist 10–50 kN und erfüllt die Spannungsanforderungen von Mittel- und Niederspannungsleitungen; 2. Gute Zähigkeit, bei niedrigen Temperaturen (über -20 Grad) nicht leicht spröde, aber die Ermüdungsbeständigkeit ist durchschnittlich (bei Langzeitvibrationen kann es zu Spannungskonzentrationen kommen); |
Die Zinkbeschichtung (Dicke größer oder gleich 85 μm) kann gewöhnlicher atmosphärischer Korrosion (trockene/halbfeuchte Bereiche) widerstehen, ist jedoch nicht beständig gegen Salzsprühnebel, Säuren und alkalische Medien; | 110 kV und darunter Mittel- und Niederspannungsleitungen, normale Binnenumgebungen | Geringe Kosten, gute Verarbeitbarkeit und einfache Installation. |
| 304/316L |
1. Mäßige Zugfestigkeit (304: größer oder gleich 515 MPa; 316L: größer oder gleich 485 MPa), Nennlast 10–100 kN, erfüllt die Anforderungen von Mittel- und Hochspannungsleitungen; 2. Hervorragende Ermüdungsbeständigkeit und Zähigkeit, in der Lage, hochfrequenten Vibrationen in Windparks/Schienenverkehr standzuhalten, ohne dass die Gefahr eines Sprödbruchs bei niedrigen Temperaturen besteht; |
1. 304 Edelstahl: Beständig gegen atmosphärische Korrosion und leichte Salzsprühkorrosion, bildet einen Passivierungsfilm (Cr₂O₃) auf der Oberfläche und verfügt über eine starke Selbstheilungsfähigkeit-; 2. 316L Edelstahl: Enthält Mo, hat eine extrem hohe Beständigkeit gegen Salzsprühnebel und saure/alkalische Medien (chemische Zonen) und der Passivierungsfilm ist stabiler; |
Küstengebiete mit hohem Salznebel, chemisch korrosive Umgebungen, Hochspannungsleitungen, Windparks | Es verfügt über eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit, eine lange Lebensdauer und niedrige Wartungskosten. |
Welche praktischen Auswirkungen hat die Materialauswahl auf die Lebensdauer und Wartung von 3-Loch-Jochplatten für die Stromversorgung? Damit Benutzer dieses Problem der Kosten-effektivität besser verstehen, veranschaulichen wir es anhand eines Beispiels:
Mittelspannungsleitungen in Küstengebieten
Die feuerverzinkten 3-Loch-Stromanschlussplatten aus kohlenstoffarmem Stahl zeigten nach drei Jahren ohne zusätzliche Korrosionsschutzbehandlung Anzeichen von Abblättern und Rost der Galvanisierung. Vergrößerte Löcher führten dazu, dass sich Schrauben lösten, was einen kompletten Austausch erforderlich machte. Nachdem sie durch Jochplatten aus 316L-Edelstahl ersetzt wurden, zeigten sie nach 15-jähriger Nutzung keinen nennenswerten Rost, nur leichtes Ausbleichen der Oberfläche, sodass keine Wartung erforderlich war. Ihre Lebensdauer wurde um mehr als das Dreifache verlängert und die Wartungskosten wurden um 80 % gesenkt;
Ultra-große-Spannungsübertragungsleitungen
Die Jochplatte wurde aus 40Cr-legiertem Baustahl mit einer Nennlast von 200 kN hergestellt, um den hohen Spannungsanforderungen gerecht zu werden. Es war jedoch erforderlich, einmal im Jahr eine Inspektion durchzuführen und den Lack rechtzeitig auszubessern, wenn Lackschäden festgestellt wurden. Aufgrund der unterbliebenen Inspektion konnte der Beschichtungsschaden nicht rechtzeitig behoben werden. Nach 5 Jahren traten am Lochrand der Jochplatte Rostrisse auf, die zu einer 30-prozentigen Verringerung der Tragfähigkeit führten. Ein Notaustausch war erzwungen, was zu Ausfallzeiten und Verlusten der Anlage führte.
Leichte Photovoltaik-Kraftwerksszenarien
Es wurde die Jochplatte aus 6061-Aluminiumlegierung ausgewählt, die nur 1/3 des feuerverzinkten Stahls derselben Ladung wiegt, wodurch die Belastung der Photovoltaikhalterung reduziert und die Installationseffizienz um 50 % erhöht wird. Das Kraftwerk befindet sich in einem trockenen Binnengebiet und es ist nach 10-jähriger Nutzung keine offensichtliche Korrosion festzustellen. Die mechanischen Eigenschaften sind stabil und die Lebensdauer entspricht den 25-Jahres-Designanforderungen von Photovoltaikkraftwerken.
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