Kāds ir kritiskais mitruma saturs aukstajā sekcijā, kas izraisa zemes bojājumu PFA sildītājā pie 480 V maiņstrāvas?

PFA sildītājā metāla serdes elektriskais gals ar strāvas kabeli atrodas aukstajā daļā virs šķidruma līnijas. Laika gaitā šajā aukstajā reģionā var uzkrāties mitrums no iekļūšanas, kondensāta vai bojātu blīvējumu. Kritiskā mitruma līmenī tas veido vadošu ceļu no augstsprieguma spailes (480 VAC) uz zemi un izlici, jums ir zemējuma defekts. Būtiskais mitruma saturs ir 0.5 - 1.0 g brīva ūdens tipiskā aukstuma segmentā (tilpums 100 - 300 cm3). Tas atbilst relatīvajam mitrumam tuvu 100% un redzamam kondensāta veidošanās procesam. Noplūdes strāva caur mitruma plēvi pie 480 V maiņstrāvas ir 5–30 mA, kas ir pietiekama, lai izslēgtu GFCI vai izraisītu zemes defekta brīdinājumu. Mitrumam nav jāveido pilnīgs spaiļu pārklājums, pietiek ar 0,1-0,5 mm plēvi, kas savieno spaiļu izolatoru. Desikanti mitruma novēršanai vai noņemšanai ir svarīgi augstsprieguma sildītāja uzticamībai.

Saistība starp mitruma uzkrāšanos un noplūdes strāvu
Noplūdes strāva I_leak=V / R, kur R ir mitruma caurlaidības pretestība. Tipisks 10 mm atstatums starp spailēm nodrošina ūdens plēves pretestību atkarībā no ūdens kvalitātes. Mitrā gaisa kondensētā ūdens vadītspēja ir 10–100 µS/cm (pretestība 0,01–0,1 MΩ cm). Piemēram, 0,1 mm biezs, 10 mm x 5 mm laukums. R=ρL / A=0.05 MΩ•cm x 1 cm / 0,5 cm2=0.1 MΩ . I_leak=480/100,000=4.8 mA pie 480 V maiņstrāvas , zem vidējā 30 mA GFCI atvienojums , bet nosakāms . Ja ūdens savāc jonu piemaisījumus (sāļus no plūsmas atlikumiem, korozijas produktus), vadītspēja palielinās līdz 1000-10000 µS/cm (pretestība 0,0001-0,001 MΩ*cm), kā rezultātā I_noplūde=480} / {{3.1. Svarīgs mitruma saturā ir nevis ūdens daudzums, bet gan tā jonu tīrība.

The "critical moisture content" is defined as the quantity of water which, mixed with typical ionic contamination (5–50 µg of chlorides, sulphates, or salt) decreases resistance below 1 MΩ (leakage >0,5 mA pie 480 VAC). Tas notiek pie aptuveni 0,5 g brīva ūdens 200 cm3 aukstā sekcijā, kas ir pietiekama, lai radītu nepārtrauktu slāni uz spaiļu bloka.

Critical Moisture Content by Voltage and Contamination Level Voltage (VAC) Insulation Resistance Trip Threshold (MΩ) Leakage Current at Trip (mA) Critical Free Water (g) in 200 cm³ Required Water Conductivity (µS/cm) Contamination Level (ppm NaCl equivalent) 120 1.0 120 2.0 >500 >300 240 1.0 240 1.5 >300 >200 480 1.0 480 1.0 >200 >100 480 (GFCI 30 mA) 16 30 0.3 >1,000 >500 480 (GFCI 5 mA) 96 5 0.1 >3,000 >1,500 480 (equipment protection) 10 48 0.5 >500 >300 690 1.0 690 0.8 >150 >80 1,000 1.0 1,0
Tipiskai 480 VAC sistēmai ar 30 mA GFCI nepieciešamais mitruma saturs ir 0,3–0,5 g brīva ūdens ar vieglu piesārņojumu (300–500 ppm NaCl ekvivalents). Ja līmenis ir mazāks par 0,3 g, GFCI var neizslēgt. Ja tas pārsniedz 0,5 g, var rasties nepatīkams paklupums.

Mitruma avoti aukstajā zonā
Ir trīs metodes mitruma iekļūšanai aukstajā sekcijā:

Caurlaidība caur PFA: aukstā daļa netiek aktīvi uzkarsēta pie 480 VAC (tā atrodas virs šķidruma līnijas). Tas darbojas 40-80 grādu leņķī. Ūdens tvaiku plūsma caur PFA sienu 0,1-0,5 g/m2·dienā. Aukstās sekcijas laukumam 0,05 m 2 tas ir 0,005–0,025 g dienā -1 . Viena gada (365 dienu) laikā var uzkrāties 2–9 g mitrums, kas ievērojami pārsniedz sliekšņa robežu.

Kondensāts no apkārtējā gaisa: ja aukstā daļa atdziest līdz rasas punktam (piemēram, apstājoties uz nakti), mitrais gaiss kondensējas iekšpusē. Vienā kondensācijas gadījumā var nogulsnēties no 0,5 līdz 2 g ūdens.

Blīvju noplūde: bojāti O-gredzeni vai blīves izraisa liela apjoma ūdens infiltrāciju. 1 piliens stundā (0,05 g/h) nodrošina 1,2 g dienā

Atklāšana un profilakse
Mitruma sensoru vai vadītspējas zondi var ievietot aukstajā zonā, lai noteiktu būtisko mitruma saturu pirms zemes defekta rašanās. Relatīvais mitrums virs 80% vai vadītspēja virs 10 µS/cm starp divām izolētām tapām aktivizē trauksmi, ar kuru var veikt apkopi pirms GFCI atvienošanas.

Profilakses stratēģijas:

Žāvēšanas līdzekļa iepakojums: vēsajā daļā novietojiet molekulāro sietu (ceolītu). Mainīt ik pēc 6-12 mēnešiem. 10 g iepakojumam būs nepieciešami 2-3 g ūdens, lai tas kļūtu piesātināts.

Slāpekļa attīrīšana: nepārtraukta sausa N 2 plūsma caur auksto sekciju pie 0,1 bāra. RH < 10% Uztur un noņem cauri tvaikus.

Hermētisks blīvējums. Izmantojiet stikla -pret-metālu vai keramikas-uz-metālu blīvējumu termināla padevei, lai novērstu polimēra noplūdi.

Aukstās sekcijas apkure Uzturiet auksto sekciju 50–60 grādu temperatūrā virs rasas punkta, izmantojot nelielu sildītāju (5–10 W), lai novērstu kondensāciju.

Piemēra lauks
480 V maiņstrāvas PFA sildītājs mitrā pārklājuma līnijā (80% RH) pēc 6 mēnešu darbības ik nedēļu izslēdzās ar traucējošu GFCI. Pārbaude uzrādīja 0,8 g brīva ūdens vēsajā reģionā (sverot). Ūdens vadītspēja bija 800 µS/cm (no absorbētām skābes miglām). Sildītājs tika izžuvis un tika uzklāts desikantu iepakojums. Ceļojumi tika apturēti uz 8 mēnešiem un pēc tam atgriezās. Iekārta tika nepārtraukti iztīrīta ar N2 ar ātrumu 0,5 l/min. 3 gadus vairs nebija ekskursiju.

Secinājums: zemes defekts 0,3–0,5 g brīva ūdens dēļ pie 480 VAC
PFA sildītājam nepieciešamais mitruma saturs aukstajā sekcijā zemes defekta gadījumā pie 480 VAC ir 0,3–0,5 g brīva ūdens ar tipisku jonu piesārņojumu (300–500 ppm sāls ekvivalents). Mitrums rada vadošu pārklājumu uz spaiļu bloka, samazinot izolācijas pretestību līdz mazākam par 1 MΩ un radot noplūdes strāvu, kas lielāka par 5–30 mA, izslēdzot GFCI.Is vai zemes defekta trauksmi. Mitruma iekļūšana notiek caur caurlaidību (2-9 g/gadā), kondensācijas (0,5-2 g/notikumā) vai blīvējuma noplūdes rezultātā. Uzstādiet desikantu iepakojumus, iztīriet slāpekli vai pievienojiet aukstās sekcijas sildīšanu, lai novērstu zemes defektus. Vērojiet mitrumu vai mitruma vadītspēju, pirms tas sasniedz kritisko līmeni. Daži pilieni ūdens pie 480 VAC var iznīcināt jūsu procesu. Neslapiniet auksto daļu vai citādi. Mitruma mērīšana, kļūdu novēršana Aukstā daļa ir neaizsargātais punkts. Parūpējies par to.