Koji je kritični sadržaj vlage unutar hladnog dijela koji pokreće zemljospoj u PFA grijaču na 480 VAC?

U PFA grijaču, električni završetak metalnog jezgra sa napojnim kablom nalazi se u hladnom dijelu iznad tekućine. Vremenom bi se u ovom hladnom regionu mogla nakupiti vlaga zbog prodiranja, kondenzacije ili kvara zaptivki. Na kritičnom nivou vlage formira provodljivu stazu od terminala visokog napona (480 VAC) do uzemljenja i nosača, imate kvar uzemljenja. Osnovni sadržaj vlage je 0.5 - 1.0 g slobodne vode u tipičnom hladnom segmentu (zapremina 100 - 300 cm3). Ovo odgovara relativnoj vlažnosti blizu 100% i vidljivoj kondenzaciji. Struja curenja kroz film od vlage na 480 VAC je 5-30 mA, što je dovoljno da aktivira GFCI ili izazove upozorenje o kvaru na zemlji. Vlaga ne mora u potpunosti prekriti terminale, dovoljan je film od 0,1-0,5 mm koji premošćuje terminalni izolator. Sredstva za sušenje za sprečavanje ili uklanjanje vlage važna su za pouzdanost visokonaponskog grijača.

Odnos između akumulacije vlage i struje curenja
Struja curenja I_leak=V / R, gdje je R otpor prolaska vlage. Tipični razmak terminala od 10 mm daje otpornost vodenog filma ovisno o kvaliteti vode. Kondenzovana voda iz vlažnog vazduha ima provodljivost od 10–100 µS/cm (otpornost 0,01–0,1 MΩ cm). Recimo 0,1 mm debljine, 10 mm x 5 mm površine. R=ρL / A=0.05 MΩ•cm x 1 cm / 0,5 cm2=0.1 MΩ . I_leak=480/100,000=4.8 mA @ 480 VAC, ispod prosječnih 30 mA GFCI trip, ali se može detektirati. Ako voda skuplja jonske nečistoće (soli iz ostataka fluksa, produkti korozije), provodljivost se povećava do 1000-10000 µS/cm (otpornost 0,0001-0,001 MΩ*cm), što rezultira I_curenjem=480} / {{31. Ono što je važno u ključnom sadržaju vlage nije količina vode, već njena jonska čistoća.

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 na 480 VAC). To se događa pri oko 0,5 g slobodne vode u hladnom dijelu od 200 cm3 dovoljno za stvaranje kontinuiranog sloja na terminalnom 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 tipičan sistem od 480 VAC sa GFCI od 30 mA potreban sadržaj vlage je 0,3–0,5 g slobodne vode sa blagom kontaminacijom (300–500 ppm NaCl ekvivalenta). Ako je nivo manji od 0,3 g, GFCI se možda neće isključiti. Ako je veći od 0,5 g, može doći do smetnji.

Izvori vlage u hladnom dijelu
Postoje tri načina za prodiranje vlage u hladni dio:

Propuštanje kroz PFA: Hladni dio se ne zagrijava aktivno na 480 VAC (nalazi se iznad linije tekućine). Radi na 40-80 stepeni. Protok vodene pare kroz PFA zid 0,1-0,5 g/m2·dan. Za hladnu površinu od 0,05 m 2 ovo je 0,005–0,025 g dnevno -1 . Tokom 1 godine (365 dana) vlaga od 2-9 g može se nakupiti daleko iznad granice praga.

Kondenzacija iz okolnog vazduha: Ako se hladni deo ohladi do tačke rose (npr. zaustavljanjem preko noći), unutra se kondenzuje vlažan vazduh. Jedan događaj kondenzacije može deponovati od 0,5 do 2 g vode.

Zaptivke koje propuštaju: Neispravni O-prstenovi ili zaptivke dovode do infiltracije vode. Curenje od 1 kapi na sat (0,05 g/h) doprinosi 1,2 g/dan

Detection & Prevention
Senzor vlažnosti ili sonda za provodljivost mogu se postaviti unutar hladnog područja kako bi se identificirao osnovni sadržaj vlage prije nego što dođe do zemljospoja. Relativna vlažnost iznad 80% ili provodljivost iznad 10 µS/cm između dva izolirana pina aktivira alarm pomoću kojeg se održavanje može obaviti prije nego što GFCI aktivira.

Strategije prevencije:

Pakovanje sredstva za sušenje: Postavite molekularno sito (zeolit) u dio za hlađenje. Mijenjajte svakih 6-12 mjeseci. Pakovanje od 10 g trebaće 2-3 g vode da postane zasićeno.

Pročišćavanje dušikom: kontinuirani protok suhog N 2 kroz hladni dio na 0,1 bar. RH < 10% Održava i uklanja penetrirane pare.

Hermetički pečat. Koristite brtvu od stakla{1}}na-metala ili keramike{3}}na-za propusnost terminala, eliminirajući curenje polimera.

Grejanje hladnog dela Održavajte hladni deo na 50-60 stepeni, iznad tačke rose, sa malim grejačem (5-10 W) da sprečite kondenzaciju.

Primjer polja
480 VAC PFA grijač u vlažnoj liniji za polaganje (80% relativne vlažnosti okoline) se jednom sedmično isključuje na smetnji GFCI nakon 6 mjeseci rada. Inspekcija je pokazala 0,8 g slobodne vode u prohladnom području (vaganjem). Provodljivost vode je bila 800 µS/cm (od apsorbovane kisele magle). Grejač je osušen i nanesen je isušivač. Putovanja su prekinuta na 8 mjeseci, a zatim su se vratila. Postrojenje je kontinuirano pročišćavano sa N 2 pri 0,5 L/min. Nije bilo više ekskurzija 3 godine.

Zaključak: zemljospoj zbog 0,3-0,5 g slobodne vode na 480 VAC
Za PFA grijač, potreban sadržaj vlage u hladnom dijelu za zemljospoj na 480 VAC je 0,3–0,5 g slobodne vode sa tipičnom ionskom kontaminacijom (300–500 ppm ekvivalenta soli). Vlaga stvara provodljivu prevlaku na terminalnom bloku, smanjujući otpor izolacije na manje od 1 MΩ i stvarajući struju curenja veću od 5-30 mA, aktivirajući GFCI.Is ili alarm zemljospoja. Do prodora vlage dolazi prodiranjem (2-9 g/god), kondenzacijom (0,5-2 g/događaj) ili curenjem zaptivke. Instalirajte pakete sredstva za sušenje, pročišćavanje dušikom ili dodajte grijanje hladnog dijela kako biste spriječili uzemljenje. Pazite na vlažnost ili provodljivost za vlagu prije nego što dođe do kritičnih nivoa. Nekoliko kapi vode na 480 VAC može ubiti vaš proces. Nemojte kvasiti hladni dio – inače. Merenje vlage, izbegavanje greške Hladni deo je ranjiva tačka. Pobrini se za to.