습한 해안 기후에 있는 도금 공장은 접지 결함이 발생한 후 4kW PTFE 침수 히터를 꺼냈습니다. 외피 표면은 손상되지 않았으며 요소는 정상으로 테스트되었습니다. 그러나 단자 절연체-접지된 엔클로저에서 활성 단자를 분리하는 세라믹 또는 폴리머 블록-은 한 단자에서 장착 나사까지 이어지는 어둡고 탄화된 트랙을 보여주었습니다. 트랙은 습한 공장 환경에서 수개월 동안 작동하면서 형성된 전도성 경로였습니다.
단자 절연체 추적은 종종 히터 문제로 잘못 진단되는 점진적인 고장 모드입니다. 히터 자체는 건강합니다. 결함은 습기, 오염 및 전압이 결합되어 절연체 표면 전체에 전도성 경로를 생성하는 전기 인터페이스에서 발생합니다.
단자 절연체에서 추적이 발생하는 방식
트래킹은 절연재 표면에 전도성 탄소 경로를 형성하는 것입니다. 이는 절연체 표면에 습기와 오염이 쌓이는 것으로 시작됩니다. 오염은 공정 환경에서 발생하는 먼지, 금속 입자 또는 화학적 염분일 수 있습니다.
오염된 표면에 전압을 가하면 작은 누설 전류가 흐릅니다. 전류는 열을 발생시켜 표면을 건조시키고 오염 물질을 집중시킵니다. 오염이 집중되면 누설 전류가 높아져 더 많은 열이 발생합니다. 이 사이클은 표면이 탄화되어 영구적인 전도성 트랙을 형성할 때까지 계속됩니다.
| 습도 수준 | 오염원 | 추적 시간 | 480V에서의 누설 전류 | 위험 수준 |
|---|---|---|---|---|
| <40% RH | 깨끗한 환경 | >5년 | <1 μA | 매우 낮음 |
| 40~60% 상대습도 | 가벼운 먼지 | 2~5년 | 1–10 μA | 낮은 |
| 60~80% 상대습도 | 가공염 | 6~24개월 | 10–100 μA | 보통의 |
| >80% 상대습도 | 금속 입자, 염 | 2~8개월 | 100–500 μA | 높은 |
| 응축 | 전도성 필름 | 2~8주 | >500 μA | 매우 높음 |
PTFE 침지 히터 터미널 추적에 대한 습도 및 오염 영향
습한 식물이 특히 취약한 이유
습한 식물은 추적을 가속화하는 몇 가지 특성을 가지고 있습니다. 주변 습도가 높으면 절연체 표면이 장기간 촉촉하게 유지됩니다. 수분은 오염 물질을 용해시키고 전도성 필름을 생성합니다.
공정 증기는 수분막에 화학종을 추가합니다. 산세척 또는 도금조에서 나오는 산성 증기는 수분에 용해되어 전도성을 높입니다. 연삭, 연마 또는 용접 작업에서 발생하는 금속 입자는 절연체에 침전되어 전도성 경로를 제공합니다.
온도 순환이 문제를 복잡하게 만듭니다. 히터는 작동 주기마다 가열되고 냉각됩니다. 절연체는 팽창 및 수축하며 열 응력으로 인해 습기와 오염 물질을 가두는 미세 균열이 발생할 수 있습니다.
단열재의 역할
모든 절연체 재료가 똑같이 추적에 저항하는 것은 아닙니다. 추적 저항은 탄화에 저항하고 오염을 방지하는 재료의 능력에 따라 달라집니다.
세라믹 절연체는 탄화되지 않기 때문에 내트래킹성이 높습니다. 그러나 부서지기 쉽고 열 응력으로 인해 깨질 수 있습니다. PTFE, PPS 또는 페놀릭-과 같은 고분자 절연체-는 내구성이 더 뛰어나지만 표면이 오염되면 탄화될 수 있습니다.
습하고 오염된 환경에 가장 적합한 절연체는 높은 추적 저항성, 우수한 오염 차단성 및 열 순환에 대한 저항성을 갖춘 소재입니다. PTFE와 PPS가 일반적인 선택입니다. 페놀 절연체는 쉽게 탄화되기 때문에 적합하지 않습니다.
| 절연체 재료 | 추적 저항 | 오염 배출 | 열 내구성 | 최고의 응용 프로그램 |
|---|---|---|---|---|
| 세라믹 | 훌륭한 | 가난한 | 보통의 | 깨끗하고 건조한 환경 |
| PTFE | 훌륭한 | 훌륭한 | 좋은 | 습하고 오염됨 |
| 조달청 | 매우 좋은 | 좋은 | 좋은 | 대부분의 산업 |
| 페놀 | 가난한 | 보통의 | 보통의 | 건조하고 깨끗한 환경 |
| 에폭시 | 보통의 | 보통의 | 좋은 | 보통 환경 |
습한 공장 환경을 위한 절연재 특성
단자 절연체 추적 방지
가장 효과적인 예방 방법은 단자 인클로저를 밀봉하고 절연체를 건조한 상태로 유지하는 것입니다. 적절한 개스킷과 케이블 글랜드가 있는 밀봉된 인클로저는 습기와 오염 물질이 절연체에 도달하는 것을 방지합니다.
정기적으로 청소하면 오염이 쌓이기 전에 제거됩니다. 절연체는 유지 관리 간격마다 깨끗하게 닦아야 합니다. 건조하고 깨끗한 절연체는 추적되지 않습니다.
연면 확장기-리브 또는 연장된 절연체 표면-은 단자와 접지 사이의 경로 길이를 늘립니다. 경로가 길수록 추적에 대한 저항이 높아집니다.
| 예방 조치 | 추적에 미치는 영향 | 구현 | 비용 |
|---|---|---|---|
| 밀봉된 인클로저 | 습기 유입을 방지합니다. | 개스킷 및 글랜드 | 낮음-보통 |
| 정기적인 청소 | 오염 제거 | 유지보수 일정 | 낮은 |
| 연면거리 확장기 | 더 긴 경로 | 절연체 설계 | 보통의 |
| 추적 방지 코팅- | 표면 전도성 감소 | 코팅 적용 | 보통의 |
단자절연체 트래킹 방지 대책
추적이 더 큰 문제를 나타내는 경우
밀봉된 인클로저와 정기적인 청소에도 불구하고 추적되는 단자 절연체는 습기가 히터 내부에서 단자 영역에 도달하고 있음을 나타냅니다. 이는 덮개가 파손되었거나 콜드{1}}존 밀봉이 실패하여 발생할 수 있습니다. 히터의 절연 저항을 테스트하고 외장 손상 여부를 검사해야 합니다.
밀봉된 단자 엔클로저, 높은-추적 저항-절연체 및 연면 거리 확장기를 갖춘 맞춤형 PTFE 침수 히터 구성은 추적의 근본 원인을 해결합니다. 사양 프로세스에는 주변 습도, 오염원, 단자 인클로저 등급 및 작동 전압이 필요합니다. 습한 기후에 있는 시설의 경우 이 애플리케이션{4}}별 접근 방식은 터미널 추적을 줄이고 히터 서비스 수명을 연장합니다.
