Inni á köldu svæði háspennu PTFE-dýfihitara, falið frá sjón, getur fyrirbæri sem kallast hlutahleðsla tært einangrunina hljóðlaust. Þetta eru ekki dramatískir bogar, heldur dauft, samfellt rafmagnsfús í smásæjum loftvösum sem eyðir hægt og rólega efnið eins og efnaleysi. Fyrir hitara sem starfa við hækkaða spennu-venjulega 480 VAC, 600 VAC eða hærri-hluta útskrift corona PTFE hitari háspennaumhverfi er sérstaklega viðkvæmt fyrir þessum falna niðurbrotskerfi, sem getur dregið verulega úr endingartíma og leitt til óvæntra bilunar.
Skilningur á hlutalosun í MgO-einangruðum hitara
Flestir háwatta PTFE dýfingarhitarar nota þjappað magnesíumoxíð (MgO) duft sem aðal rafeinangrun á milli innri viðnámsvírsins og ytri málmhlífarinnar (eða beint í kringum vírinn innan köldu svæðisins). MgO er frábær raf- og hitaleiðari þegar hann er rétt þjappaður. Hins vegar skapar ekkert þjöppunarferli fullkomlega tómarúmslausa uppbyggingu. Smásæ loftfyllt eyður-oft minni en 0,1 mm- eru eftir innan MgO fylkisins.
Þegar nægilega há riðspenna er sett yfir einangrunina getur rafsviðsstyrkur inni í þessum örsmáu holum farið yfir rafstyrk lofts (u.þ.b. 3 kV/mm). Loftið í tóminu jónast síðan og skapar staðbundna, óviðvarandi rafhleðslu. Þetta er losun að hluta (einnig þekkt sem kóróna þegar það á sér stað í loftgapum). Ólíkt algjörri boga yfir, þá styttir hitarinn að hluta til ekki strax. Þess í stað framleiðir það röð af lágorkuneistum inni í tóminu.
Efnaárásin: Frá ósoni til kolsýrðra brauta
Litlu, þöglu neistarnir eru hægvirkt krabbamein fyrir einangrunina. Hvert hlutalosunartilvik myndar nokkrar árásargjarnar aukaafurðir:
Óson (O₃)- Mjög hvarfgjarnt oxunarefni.
Nituroxíð (NOₓ)– Myndast úr köfnunarefni og súrefni í lokuðu lofti.
Hiti– Staðbundnar hitahækkanir.
Þessar vörur ráðast efnafræðilega á MgO einangrunina og yfirborð viðnámsvírsins eða innri slíðurvegginn. Óson og NOₓ umbreyta MgO í magnesíumnítrat eða önnur leysanleg efnasambönd og eyða smám saman fastri einangruninni. Samtímis geta lífræn bindiefni eða aðskotaefni í MgO verið kolsýrð með losuninni og myndað daufa, dökka leiðandi leið -oft kallað kolefnisbraut.
Á mánuði af samfelldri starfsemi vex kolefnisbrautin smám saman. Hver atburður að hluta til losar örlítið magn af leiðandi efni, sem brúar hægt bilið milli spennuvírsins og jarðtengdu slíðunnar. Þegar brautin er orðin samfelld á sér stað algjört rafmagnsbilun: skyndileg, skelfileg skammhlaup sem venjulega leysir aflrofann út og eyðileggur hitarann. Vegna þess að tjónið er uppsafnað og óafturkræft er ekki hægt að gera við hitara sem sýnir niðurbrot að hluta til.
Af hverju spenna er mikilvægi þátturinn
Hættan á úthleðslu að hluta mælist ólínulega með beittri spennu. Hitari sem hannaður er fyrir 240 V AC getur haft upphafsspennu að hluta (PDIV) 400–500 V-sem þýðir að engin afhleðsla á sér stað við venjulega notkun. Hins vegar, hitari sem er metinn fyrir 480 VAC eða 600 VAC upplifir rafsviðsálag næstum tvöfalt hærri. Ef MgO þjöppunargæði eru ófullnægjandi getur PDIV verið undir rekstrarspennu, sem tryggir samfellda losun að hluta frá fyrstu ræsingu.
Í reynd er PTFE hitari sem er metinn fyrir hærri spennu (td 600 V) framleiddur með þykkara, þéttara MgO lagi samanborið við lágspennueiningu. Aukinn þéttleiki minnkar stærð og fjölda tóma og hækkar PDIV. Að auki er köldu svæðislokasvæðið-þar sem innri vírinn tengist ytri rafmagnssnúrunum-styrkt með keramikperlum eða hulsum til að bæla enn frekar úr kórónu.
Uppgötvun við framleiðslu
Hægt er að greina að hluta losun með því að nota sérhæfðan prófunarbúnað. Við gæðastýringu er hitarinn háður spennu sem er aðeins yfir nafngildi hans (td 1,2 × málspenna) á meðan skynjari að hluta til afhleðslu mælir hleðslupúlsana sem myndast við hverja losunaratburð. Alþjóðlegir staðlar eins og IEC 60335-2-73 eða sérstakar forskriftir viðskiptavina kveða oft á um leyfilegt hámarksafhleðslustig (td 10 picoCoulombs) fyrir háspennuhitara. Hitari sem fer yfir þessi mörk er hafnað vegna þess að innri tóm hans eru of stór eða of mörg.
Forvarnir í þjónustu
Þegar PTFE hitari hefur verið settur upp koma tvær aðalaðgerðir í veg fyrir bilun af völdum losunar að hluta:
Starfið stranglega á nafnspennu– Með því að beita hærri spennu en nafnplötunni (td 600 V á 480 V hitara) eykur rafsviðsálagið verulega og tryggir kórónu. Jafnvel skammvinn ofspenna frá lélegum orkugæðum ætti að forðast.
Haldið kalda svæðisstöðvunum alveg þurrum– Raki á yfirborði endastöðvarinnar getur skapað ytri kórónu, en það sem meira er, vatn getur borist inn í MgO í gegnum smásæjar sprungur, dregið úr rafstyrk þess og lækkað PDIV. Tenglar ættu að vera lokaðir í veðurþéttum tengikassa með viðeigandi þéttingu (td þéttingar eða pottablöndur).
Hitari sem hafa orðið fyrir rakainngangi eða vélrænu höggi (sem getur skapað ný tóm með því að sprunga MgO) ættu að vera megger-prófaðir og, ef mögulegt er, prófaðir að hluta áður en þeir eru teknir í notkun.
Afleiðingar þess að hunsa hlutaútskrift
Hitari sem þjáist af samfelldri losun að hluta getur starfað í marga mánuði án augljósra einkenna. Einu merkin sem hægt er að greina gætu verið dauft, með hléum suð frá köldu svæði („brusandi“ kórónu) eða lítilsháttar aukning á lekastraumi sem mæld er með jarðtengdri rafrásarrof. Hins vegar, þegar kolefnisbrautinni er lokið, er bilun skyndilega og oft óvænt. Fyrir mikilvæg ferla getur þessi ófyrirséða niður í miðbæ verið afar kostnaðarsöm. Þess vegna er nauðsynlegt fyrir 480 V og 600 V notkun að tilgreina hágæða hitara með sannað lágt losunarstig að hluta.
Niðurstaða
Hlutafhleðsla er lúmskur, háspennubilunarbúnaður sem hægt er að koma í veg fyrir með réttum framleiðslugæðum og ströngu fylgni við spennumat. Thehluta útskrift corona PTFE hitari háspennafyrirbæri á sér stað þegar smásæ tómarúm í MgO einangruninni jónast og mynda hvarfgjarnar lofttegundir sem rýra einangrunina á efnafræðilegan hátt og mynda leiðandi kolefnisspor. Með tímanum valda þessar brautir skyndilega skammhlaupi. Að velja ofna með sannreyndri hári upphafsspennu að hluta, halda köldu svæði þurru og aldrei fara yfir málspennu eru áhrifaríkustu varnirnar. Óséð rafmagnsálag inni í hitara er álíka hættulegt og efnaárásir á ytra yfirborð hans-og bæði verður að stjórna til að ná langan, áreiðanlegan endingartíma.
