Estoy construyendo un proyecto de electrónica con una carcasa de aluminio. Necesito ponerlo a tierra, y muy bien, para la seguridad humana. (El sistema maneja 300 A de corriente, y quiero asegurarme de que si hay una falla interna en la unidad que hace que un panel del gabinete se energice, se fundirá un fusible en lugar de que el panel se vuelva letal al tocarlo).
Por supuesto, el aluminio forma una capa de óxido de aluminio de 4 nm dentro de los 100 picosegundos de contacto con el aire , y el óxido de aluminio es un aislante eléctrico con una resistividad de 1x10 ^ 14 Ω · cm .
Ponerlos juntos significa que hay una resistencia de 31.5 megaohmios entre una pieza de aluminio y un disco conductor de 0.5 "(como una arandela de metal) en contacto perfecto con ella si la capa de óxido de aluminio está intacta.
Sé que (por ejemplo) apretar mecánicamente las cosas, particularmente usando una arandela de seguridad con dientes, puede penetrar fácilmente la capa de óxido de aluminio, pero estoy buscando especificaciones de la industria o mejores prácticas para elegir arandelas y apretar los conectores para asegurar que esto suceda. Es posible que estos conectores a tierra también necesiten retirarse y reemplazarse cuando se realice el mantenimiento del equipo, y deseo proporcionar especificaciones para reinstalarlos para asegurarme de que esto se realice correctamente para garantizar que la capa de óxido de aluminio se perfore y se mantenga la conductividad.
Como ejemplo, me gustaría poder escribir en el manual de reparación, con cálculos basados en las fuentes que puedo citar, algo como "reemplazar la arandela de seguridad por una nueva, número de pieza XXXXX, luego apretar el tornillo a YYYY Newton metros de torque, lo que asegurará una resistencia eléctrica al gabinete de menos de 2.5 mΩ. Verifíquelo tomando una medición de resistencia de cuatro puntos entre los puntos de prueba 17 y 29, que debe ser de 5.0 mΩ o menos ".
También me interesarían cosas como las grasas conductoras, que podría poner en pernos autorroscantes, que podrían funcionar particularmente bien en aluminio para evitar la formación de la capa de óxido, y luego podrían dejarse en su lugar.
¿Alguien puede ofrecer algunos consejos sobre los recursos que podría usar para aprender las mejores prácticas en el trabajo con aluminio como conductor, y que podría usar para desarrollar un conjunto de pautas para la reparación y retrabajo de conductores eléctricos en contacto con aluminio?