Kakšna je kritična vsebnost vlage v hladnem delu, ki sproži napako na tleh v grelniku PFA pri 480 VAC?

Pri grelniku PFA se električni zaključek kovinskega jedra z napajalnim kablom nahaja v hladnem delu nad vodom tekočine. Sčasoma se lahko v tem hladnem območju nabere vlaga zaradi prodiranja, kondenzacije ali okvarjenih tesnil. Pri kritični ravni vlage tvori prevodno pot od visokonapetostnega priključka (480 VAC) do tal in nosilca, imate ozemljitveni stik. Bistvena vsebnost vlage je 0.5 - 1.0 g proste vode v tipičnem hladnem segmentu (prostornina 100 - 300 cm3). To ustreza relativni vlažnosti blizu 100 % in vidni kondenzaciji. Tok uhajanja skozi vlažni film pri 480 VAC je 5–30 mA, kar je dovolj, da sproži GFCI ali povzroči opozorilo o napaki na zemlji. Ni nujno, da vlaga popolnoma prekrije sponke, zadostuje film debeline 0,1-0,5 mm, ki premosti izolator sponk. Sušilna sredstva za preprečevanje ali odstranjevanje vlage so pomembna za zanesljivost visokonapetostnega grelnika.

Razmerje med kopičenjem vlage in uhajajočim tokom
Uhajajoči tok I_leak=V / R, kjer je R upornost prehoda vlage. Običajni razmik med sponkami 10 mm zagotavlja odpornost na vodni film glede na kakovost vode. Kondenzirana voda iz vlažnega zraka ima prevodnost 10–100 µS/cm (upornost 0,01–0,1 MΩ cm). Recimo debeline 0,1 mm, površine 10 mm x 5 mm. R=ρL / A=0.05 MΩ•cm x 1 cm / 0,5 cm2=0.1 MΩ . I_puščanje=480/100,000=4.8 mA @ 480 VAC, podpovprečno 30 mA GFCI izklop, vendar zaznaven. Če voda zbira ionske nečistoče (soli iz ostankov fluksa, produkti korozije), se prevodnost poveča do 1000-10000 µS/cm (upornost 0,0001–0,001 MΩ*cm), kar ima za posledico I_leak=480 / 200=2.4 Aa mrtev kratek stik. Pri odločilni vsebnosti vlage ni pomembna količina vode, temveč njena ionska čistost.

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 pri 480 VAC). To se zgodi pri približno 0,5 g proste vode v 200 cm3 hladnem delu, ki zadostuje za ustvarjanje neprekinjenega sloja na priključnem bloku.

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
Za tipičen sistem 480 VAC s 30 mA GFCI je zahtevana vsebnost vlage 0,3–0,5 g proste vode z blago kontaminacijo (ekvivalent 300–500 ppm NaCl). Če je raven nižja od 0,3 g, GFCI morda ne bo sprožil. Če je več kot 0,5 g, lahko pride do neprijetnega spotikanja.

Viri vlage v hladnem delu
Obstajajo trije načini za vdor vlage v hladilni del:

Prepustnost skozi PFA: Hladni del se ne segreva aktivno pri 480 VAC (je nad linijo tekočine). Deluje pri 40-80 stopinjah. Pretok vodne pare skozi steno PFA 0,1-0,5 g/m2·dan. Za površino hladnega dela 0,05 m 2 je to 0,005–0,025 g na dan -1 . V enem letu (365 dni) se lahko nabere vlaga 2–9 g, kar je daleč nad mejno vrednostjo.

Kondenzacija iz okoliškega zraka: Če se hladen del ohladi na rosišče (npr. z zaustavitvijo čez noč), v notranjosti kondenzira vlažen zrak. Enkratna kondenzacija lahko odloži od 0,5 do 2 g vode.

Tesnila, ki puščajo: pokvarjeni O-obročki ali tesnila povzročajo infiltracijo velike količine vode. Puščanje 1 kapljice na uro (0,05 g/uro) prispeva 1,2 g/dan

Odkrivanje in preprečevanje
Senzor vlažnosti ali prevodnostna sonda se lahko namesti v hladno območje, da prepozna bistveno vsebnost vlage, preden pride do ozemljitvene napake. Relativna vlažnost nad 80 % ali prevodnost nad 10 µS/cm med dvema izoliranima zatičema aktivira alarm, s katerim je mogoče izvesti vzdrževanje, preden GFCI sproži.

Preventivne strategije:

Pakiranje sušilnega sredstva: postavite molekularno sito (zeolit) v hladilni del. Menjava vsakih 6-12 mesecev. Za nasičenje 10 g pakiranja potrebujete 2-3 g vode.

Čiščenje z dušikom: neprekinjen pretok suhega N 2 skozi hladni del pri 0,1 bara. RH < 10% Zadržuje in odstranjuje prodrle hlape.

Hermetično tesnilo. Uporabite tesnilo -na-kovino ali keramiko-na-kovino za dovajanje terminala, s čimer preprečite puščanje polimera.

Ogrevanje hladnega dela Hladni del vzdržujte pri 50–60 stopinjah nad rosiščem z majhnim grelnikom (5–10 W), da preprečite kondenzacijo.

Primer polja
Grelnik 480 VAC PFA v liniji za vlažno plastenje (80 % RH okolja) se je po 6 mesecih delovanja vsak teden sprožil zaradi motečega GFCI. Pregled je pokazal 0,8 g proste vode v hladnem območju (s tehtanjem). Prevodnost vode je bila 800 µS/cm (iz absorbiranih kislih meglic). Grelec je bil izsušen in nanešen je sušilni paket. Potovanja so bila prekinjena za 8 mesecev in se nato vrnila. Objekt smo neprekinjeno spihovali z N2 pri 0,5 L/min. 3 leta ni bilo več ekskurzij.

Zaključek: Napaka na tleh zaradi 0,3-0,5 g proste vode pri 480 VAC
Za grelnik PFA je zahtevana vsebnost vlage v hladnem delu za ozemljitveni stik pri 480 VAC 0,3–0,5 g proste vode s tipično ionsko kontaminacijo (ekvivalent soli 300–500 ppm). Vlaga ustvari prevodno prevleko na priključnem bloku, zmanjša izolacijski upor na manj kot 1 MΩ in ustvari tok uhajanja več kot 5–30 mA, kar sproži alarm GFCI.Is ali ozemljitveno napako. Do vdora vlage pride zaradi prepustnosti (2-9 g/leto), kondenzacije (0,5-2 g/dogodek) ali puščanja tesnila. Namestite pakete sušilnega sredstva, prezračevanje z dušikom ali dodajte ogrevanje hladnega dela, da preprečite napake na tleh. Opazujte vlažnost ali prevodnost vlage, preden doseže kritično raven. Nekaj ​​kapljic vode pri 480 VAC lahko uniči vaš proces. Ne zmočite hladnega dela – drugače. Merjenje vlage, izogibanje napakam Hladni del je ranljiva točka. Poskrbi za to.