ร้านชุบโลหะแห่งหนึ่งในสภาพอากาศชายฝั่งทะเลชื้นได้ดึงเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ขนาด 4 กิโลวัตต์ หลังจากการลัดวงจรของกราวด์ พื้นผิวของปลอกยังอยู่ในสภาพสมบูรณ์และส่วนประกอบได้รับการทดสอบตามปกติ แต่ฉนวนขั้วต่อ-บล็อกเซรามิกหรือโพลีเมอร์ที่แยกขั้วต่อที่มีไฟฟ้าออกจากกล่องหุ้มที่ต่อสายดิน- มีรางคาร์บอนสีเข้มทอดจากขั้วต่อหนึ่งไปยังสกรูยึด ลู่วิ่งนี้เป็นเส้นทางนำไฟฟ้าที่ก่อตัวขึ้นตลอดระยะเวลาหลายเดือนของการดำเนินการในสภาพแวดล้อมของพืชชื้น
การติดตามฉนวนขั้วต่อเป็นโหมดความล้มเหลวแบบค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งมักได้รับการวินิจฉัยผิดพลาดว่าเป็นปัญหาของเครื่องทำความร้อน เครื่องทำความร้อนนั้นดีต่อสุขภาพ ความล้มเหลวอยู่ที่ส่วนต่อประสานทางไฟฟ้า ซึ่งความชื้น การปนเปื้อน และแรงดันไฟฟ้ารวมกันเพื่อสร้างเส้นทางนำไฟฟ้าผ่านพื้นผิวฉนวน
การติดตามพัฒนาบนฉนวนเทอร์มินัลอย่างไร
การติดตามคือการก่อตัวของเส้นทางคาร์บอนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวของวัสดุฉนวน เริ่มต้นด้วยการสะสมของความชื้นและการปนเปื้อนบนพื้นผิวฉนวน การปนเปื้อนอาจเป็นฝุ่น อนุภาคโลหะ หรือเกลือเคมีจากสภาพแวดล้อมกระบวนการ
เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปทั่วพื้นผิวที่ปนเปื้อน กระแสไฟฟ้ารั่วเล็กน้อยจะไหล กระแสน้ำจะสร้างความร้อน ซึ่งทำให้พื้นผิวแห้งและรวมตัวกับสิ่งปนเปื้อน การปนเปื้อนที่มีความเข้มข้นทำให้เกิดกระแสรั่วไหลที่สูงขึ้น ซึ่งทำให้เกิดความร้อนมากขึ้น วงจรจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งพื้นผิวเกิดคาร์บอน ก่อตัวเป็นรางนำไฟฟ้าถาวร
| ระดับความชื้น | แหล่งที่มาของการปนเปื้อน | เวลาในการติดตาม | กระแสไฟรั่วที่ 480V | ระดับความเสี่ยง |
|---|---|---|---|---|
| <40% RH | สภาพแวดล้อมที่สะอาด | >5 ปี | <1 μA | ต่ำมาก |
| ความชื้นสัมพัทธ์ 40–60% | ฝุ่นบางเบา | 2–5 ปี | 1–10 μA | ต่ำ |
| ความชื้นสัมพัทธ์ 60–80% | เกลือกระบวนการ | 6–24 เดือน | 10–100 μA | ปานกลาง |
| >ความชื้นสัมพัทธ์ 80% | อนุภาคโลหะเกลือ | 2–8 เดือน | 100–500 μA | สูง |
| การควบแน่น | ฟิล์มนำไฟฟ้า | 2–8 สัปดาห์ | >500 μA | สูงมาก |
ความชื้นและการปนเปื้อนส่งผลต่อการติดตามเทอร์มินัลฮีตเตอร์แช่ PTFE
เหตุใดพืชที่มีความชื้นจึงมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ
พืชชื้นมีลักษณะหลายประการที่เร่งการติดตาม ความชื้นโดยรอบสูงทำให้พื้นผิวฉนวนชุ่มชื้นเป็นเวลานาน ความชื้นจะละลายสิ่งปนเปื้อนและสร้างฟิล์มนำไฟฟ้า
ไอระเหยในกระบวนการเพิ่มสายพันธุ์สารเคมีให้กับฟิล์มความชื้น ไอกรดจากอ่างดองหรืออ่างชุบจะละลายในความชื้นและเพิ่มการนำไฟฟ้า อนุภาคโลหะจากการเจียร การขัดเงา หรือการเชื่อมจะเกาะตัวบนฉนวนและเป็นเส้นทางนำไฟฟ้า
การหมุนเวียนของอุณหภูมิทำให้เกิดปัญหา เครื่องทำความร้อนจะร้อนและเย็นลงในแต่ละรอบการทำงาน ฉนวนจะขยายและหดตัว และความเครียดจากความร้อนสามารถสร้างรอยแตกขนาดเล็กที่ดักความชื้นและการปนเปื้อนได้
บทบาทของวัสดุฉนวน
วัสดุฉนวนบางชนิดไม่ต้านทานการติดตามอย่างเท่าเทียมกัน ความต้านทานการติดตามขึ้นอยู่กับความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเกิดคาร์บอไนเซชันและการกำจัดสิ่งปนเปื้อน
ลูกถ้วยเซรามิกมีความต้านทานการติดตามสูงเนื่องจากไม่เกิดคาร์บอน อย่างไรก็ตาม พวกมันเปราะและอาจแตกร้าวได้ภายใต้ความเครียดจากความร้อน ฉนวนโพลีเมอร์-เช่น PTFE, PPS หรือฟีนอลิก-มีความทนทานมากกว่า แต่อาจเกิดคาร์บอไนซ์หากพื้นผิวมีการปนเปื้อน
ฉนวนที่ดีที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้นและมีการปนเปื้อนคือวัสดุที่มีความต้านทานการติดตามสูง การขจัดสิ่งปนเปื้อนที่ดี และความต้านทานต่อการหมุนเวียนด้วยความร้อน PTFE และ PPS เป็นตัวเลือกทั่วไป ฉนวนฟีนอลมีความเหมาะสมน้อยกว่าเนื่องจากจะทำให้คาร์บอไนซ์ได้ง่าย
| วัสดุฉนวน | การติดตามความต้านทาน | การระบายสิ่งปนเปื้อน | ความทนทานต่อความร้อน | แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด |
|---|---|---|---|---|
| เซรามิค | ยอดเยี่ยม | ยากจน | ปานกลาง | สภาพแวดล้อมที่สะอาดและแห้ง |
| ไฟเบอร์ | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ดี | ชื้นปนเปื้อน |
| พีพีเอส | ดีมาก | ดี | ดี | อุตสาหกรรมมากที่สุด |
| ฟีนอลิก | ยากจน | ปานกลาง | ปานกลาง | สภาพแวดล้อมที่แห้งและสะอาด |
| อีพ็อกซี่ | ปานกลาง | ปานกลาง | ดี | สภาพแวดล้อมปานกลาง |
คุณสมบัติของวัสดุฉนวนสำหรับสภาพแวดล้อมของพืชที่มีความชื้น
การป้องกันการติดตามฉนวนเทอร์มินัล
การป้องกันที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการปิดผนึกกล่องขั้วต่อและทำให้ฉนวนแห้ง กล่องปิดสนิทพร้อมปะเก็นและเคเบิลแกลนด์ที่เหมาะสมช่วยป้องกันความชื้นและการปนเปื้อนไม่ให้เข้าถึงฉนวน
การทำความสะอาดเป็นประจำจะช่วยขจัดสิ่งปนเปื้อนก่อนที่จะสะสม ควรเช็ดฉนวนให้สะอาดในทุกช่วงการบำรุงรักษา ฉนวนที่แห้งและสะอาดไม่ติดตาม
ส่วนต่อขยายตามผิวฉนวน-พื้นผิวฉนวนแบบซี่โครงหรือแบบขยาย-จะเพิ่มความยาวเส้นทางระหว่างขั้วต่อกับพื้น เส้นทางที่ยาวกว่าจะมีความต้านทานต่อการติดตามสูงกว่า
| มาตรการป้องกัน | ผลต่อการติดตาม | การนำไปปฏิบัติ | ค่าใช้จ่าย |
|---|---|---|---|
| ตู้ปิดผนึก | ป้องกันความชื้นซึมเข้าไป | ปะเก็นและต่อม | ต่ำ-ปานกลาง |
| การทำความสะอาดเป็นประจำ | ขจัดสิ่งปนเปื้อน | ตารางการบำรุงรักษา | ต่ำ |
| ตัวขยายการคืบคลาน | เส้นทางที่ยาวกว่า | การออกแบบฉนวน | ปานกลาง |
| การเคลือบป้องกัน-การติดตาม | ลดการนำไฟฟ้าของพื้นผิว | การประยุกต์ใช้การเคลือบ | ปานกลาง |
มาตรการป้องกันการติดตามฉนวนขั้วต่อ
เมื่อการติดตามบ่งบอกถึงปัญหาที่ใหญ่กว่า
ฉนวนขั้วต่อที่ติดตามแม้จะมีตู้ปิดสนิทและการทำความสะอาดเป็นประจำบ่งชี้ว่าความชื้นไปถึงบริเวณขั้วต่อจากภายในเครื่องทำความร้อน สาเหตุนี้อาจเกิดจากการขาดในปลอกหรือการปิดผนึกเขตเย็น-ล้มเหลว เครื่องทำความร้อนควรได้รับการทดสอบความต้านทานของฉนวนและตรวจสอบความเสียหายของเปลือก
การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE แบบกำหนดเองพร้อมกล่องหุ้มขั้วต่อแบบปิดผนึก ฉนวนต้านทาน-การติดตาม-สูง และเครื่องขยายการคืบของพื้นผิวที่แก้ไขสาเหตุหลักของการติดตาม กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้ความชื้นโดยรอบ แหล่งปนเปื้อน อัตราของแผงขั้วต่อ และแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในสภาพอากาศชื้น วิธีการเฉพาะของแอปพลิเคชันนี้-จะช่วยลดการติดตามเทอร์มินัลและยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อน

