Kaldi hluti PFA-hitara-svæðið fyrir ofan vökvalínuna-hýsir rafmagnstengið þar sem málmkjarninn tengist rafmagnssnúrunni. Með tímanum getur raki safnast fyrir inni í þessum kalda hluta með gegndræpi, þéttingu eða misheppnuðum þéttingum. Þegar rakainnihaldið nær mikilvægu stigi myndar það leiðandi leið frá háspennutenginu (480 VAC) til jarðar, sem veldur jarðtengingu. Mikilvægasta rakainnihaldið er 0,5–1,0 grömm af lausu vatni í dæmigerðum köldum hluta (rúmmál 100–300 cm³). Þetta samsvarar því að hlutfallslegur raki nálgist 100% með sýnilegri þéttingu. Við 480 V AC nær lekastraumurinn í gegnum rakafilmuna 5–30 mA-nægilegt til að sleppa GFCI eða valda jarðbilunarviðvörun. Rakinn þarf ekki að sökkva niður skautunum að fullu; þunn filma (0,1–0,5 mm) sem brúar endaeinangrunarbúnaðinn er nóg. Mikilvægt er að koma í veg fyrir að raka komist inn eða fjarlægja hann með þurrkefnum fyrir áreiðanleika-háspennuhitara.
Rakasöfnun og lekastraumssamband
Lekastraumurinn I_leak=V / R, þar sem R er viðnám rakaleiðarinnar. Fyrir dæmigert endabil sem er 10 mm fer viðnám vatnsfilmu eftir hreinleika hennar. Þétt vatn úr röku lofti hefur leiðni upp á 10–100 µS/cm (viðnám 0,01–0,1 MΩ·cm). Fyrir 0,1 mm þykka filmu yfir 10 mm × 5 mm svæði, R=ρ × L / A=0.05 MΩ·cm × 1 cm / (0,5 cm²)=0.1 MΩ. Við 480 VAC, I_leak=480 / 100,000=4.8 mA-undir dæmigerð 30 mA GFCI ferð en greinanleg. Ef vatnið gleypir í sig jónandi aðskotaefni (sölt úr flæðileifum, tæringarafurðum) hækkar leiðni upp í 1.000–10.000 µS/cm (viðnám 0,0001–0,001 MΩ·cm), sem gefur I_leka=480 / 200=2.4} A{36. Mikilvæga rakainnihaldið er ekki bara magn vatns heldur jónandi hreinleiki þess.
The "critical moisture content" is defined as the amount of water that, when combined with typical ionic contamination (5–50 µg of chlorides, sulfates, or sodium), reduces resistance below 1 MΩ (leakage >0,5 mA við 480 VAC). Þetta gerist við um það bil 0,5 g af lausu vatni í 200 cm³ köldum hluta -nógu til að mynda samfellda filmu á endablokkinni.
Mikilvægt rakainnihald eftir spennu og mengunarstigi
| Spenna (VAC) | Útgangsþröskuldur fyrir einangrun (MΩ) | Lekastraumur við ferð (mA) | Critical Free Water (g) í 200 cm³ | Nauðsynleg vatnsleiðni (µS/cm) | Mengunarstig (ppm NaCl jafngildi) |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 (búnaðarvörn) | 10 | 48 | 0.5 | >500 | >300 |
| 690 | 1.0 | 690 | 0.8 | >150 | >80 |
| 1,000 | 1.0 | 1,000 | 0.5 | >100 | >50 |
Fyrir dæmigerð 480 VAC kerfi með 30 mA GFCI er mikilvæga rakainnihaldið 0,3–0,5 g af lausu vatni með miðlungsmikilli mengun (300–500 ppm NaCl jafngildi). Minna en 0,3 g, GFCI má ekki sleppa; meira en 0,5 g, er líklegt að óþægindi falli.
Uppsprettur raka í kalda hlutanum
Raki fer inn í kalda hlutann í gegnum þrjár leiðir:
gegndræpi í gegnum PFA: Við 480 VAC er kaldi hlutinn ekki virkur hitaður (hann er fyrir ofan vökvalínuna). Það virkar við 40–80 gráður. Vatnsgufa streymir í gegnum PFA vegginn á 0,1–0,5 g/m²·dag. Fyrir kalt svæði sem er 0,05 m² er það 0,005–0,025 g/dag. Á 1 ári (365 dagar) geta 2–9 g af raka safnast fyrir-langt yfir mikilvægu stigi.
Þétting frá umhverfislofti: Ef kaldi hluti kólnar niður fyrir daggarmark (td stöðvun yfir nótt), þéttist rakt loft inni. Eitt þéttingartilvik getur skilað 0,5–2 g af vatni.
Innsigli sem lekur: Misheppnaðir O-hringir eða þéttingar leyfa innkomu vatns í magni. Leki upp á 1 dropa á klukkustund (0,05 g/klst.) bætir við 1,2 g/dag.
Uppgötvun og forvarnir
The critical moisture content can be detected before ground fault occurs by installing a humidity sensor or a conductance probe inside the cold section. A relative humidity >80% or a conductivity >10 µS/cm á milli tveggja einangraðra pinna kallar á viðvörun, sem gerir viðhald áður en GFCI sleppir.
Forvarnaraðferðir:
Þurrkefni pakki: Settu sameindasigti (zeolite) pakka inni í kalda hlutanum. Skiptið út á 6–12 mánaða fresti. 10 g pakki gleypir 2–3 g af vatni fyrir mettun.
Niturhreinsun: Flæði þurru N₂ við 0,1 bör í gegnum kalda hlutann stöðugt. Heldur RH<10% and purges permeated vapors.
Hermetískt innsigli: Notaðu gler-til-málm eða keramik-til-málmþéttingar fyrir endanlega gegnumstreymi, útilokaðu gegndræpi fjölliða.
Upphitun á köldum hluta: Haltu köldu hlutanum við 50–60 gráður með litlum hitara (5–10 W) til að halda honum yfir daggarmarki og koma í veg fyrir þéttingu.
Dæmi um reit
480 VAC PFA hitari í raka húðunarlínu (80% RH umhverfis) varð fyrir vikulegum óþægindum GFCI ferðum eftir 6 mánaða notkun. Við skoðun fundust 0,8 g af lausu vatni í köldu hlutanum (mælt með vigtun). Vatnið hafði leiðni upp á 800 µS/cm (frá frásoginni sýruþoku). Hitarinn var þurrkaður og þurrkefnispakka bætt við. Ferðir hættu í 8 mánuði og hófust síðan aftur. Aðstaðan setti upp samfellda N₂ hreinsun (0,5 l/mín). Engar fleiri ferðir urðu á 3 árum.
Ályktun: 0,3–0,5 g af lausu vatni kallar á jarðtengingu við 480 VAC
The critical moisture content inside a PFA heater's cold section that triggers ground fault at 480 VAC is 0.3–0.5 g of free water with typical ionic contamination (300–500 ppm salt equivalent). This moisture creates a conductive film on the terminal block, reducing insulation resistance below 1 MΩ and causing leakage current >5–30 mA, útleysandi GFCI eða jarðbilunarviðvörun. Raki berst inn í gegnum gegndræpi (2–9 g/ári), þéttingu (0,5–2 g/tilvik) eða þétti leka. Til að koma í veg fyrir jarðgalla skaltu setja upp þurrkefnispakkningar, nota niturhreinsun eða bæta við köldu hluta hita. Fylgstu með raka eða leiðni til að greina raka áður en mikilvægum mörkum er náð. Við 480 VAC geta nokkrir dropar af vatni lokað ferlinu þínu. Haltu kalda hlutanum þurrum eða borgaðu verðið. Mæla raka, koma í veg fyrir bilanir. Kaldi kaflinn er veiki hlekkurinn. Verndaðu það.
