Sut Mae Trwch Wal Gwain Dur Di-staen 316 yn Effeithio ar y Llwybr Cyfredol Gollyngiadau Trydanol a Diraddio Gwrthiant Inswleiddio mewn Amgylcheddau Lleithder Uchel?

Mae arolygwyr diogelwch trydanol a pheirianwyr sicrhau ansawdd sy'n gweithio gyda gwresogyddion trochi trydan mewn cymwysiadau awyr agored, prosesu bwyd a gweithgynhyrchu fferyllol bob amser yn poeni am ddiraddiad ymwrthedd inswleiddio mewn lleoliadau lleithder uchel. Mae'r inswleiddiad magnesiwm ocsid o amgylch y wifren ymwrthedd yn hygrosgopig, sy'n golygu ei fod yn cymryd lleithder o'r aer pan nad yw'r gwresogydd yn llawn egni os nad yw'r wain wedi'i selio'n llawn. Mae lleithder wedi'i amsugno yn lleihau'r ymwrthedd inswleiddio. Mae hyn yn achosi cerrynt gollyngiadau i lifo a allai faglu systemau atal namau daear ac, mewn sefyllfaoedd eithafol, achosi peryglon sioc drydanol. Mae trwch wal y deunydd gwain o 316 o ddur di-staen yn effeithio ar y gyfradd ymwthiad lleithder a hyd y sianel drydan ar gyfer cerrynt gollyngiadau. Mae'r erthygl hon yn gwerthuso trwch wal wain, trylediad lleithder ac ymwrthedd inswleiddio perthnasoedd diraddio ac yn darparu awgrymiadau dethol ar gyfer gwasanaeth lleithder uchel.

Trylediad Lleithder Trwy 316SS Gwain A Seliau Diwedd
Gall anwedd dŵr wasgaru trwy wal wain y 316 o ddur di-staen neu drwy'r morloi diwedd lle mae'r wifren ymwrthedd yn gadael y wain, gan dreiddio trwy'r inswleiddiad MgO. Mae athreiddedd 316 o ddur di-staen i anwedd dŵr yn isel iawn, ond nid yn sero. Cyfradd treiddiad anwedd dŵr cyflwr cyson trwy 1.0 mm o drwch 316 ar 40 gradd a lleithder cymharol 100% yw tua 0.001 g/m2/dydd. Byddai hyn yn llai na 0.4 gram o ddŵr wedi'i wasgaru fesul metr sgwâr o wyneb gwain mewn blwyddyn, sy'n ddibwys ar gyfer meintiau gwresogyddion arferol. Y prif fecanwaith ymdreiddio ar gyfer lleithder yw mandyllau microsgopig ar y morloi diwedd, yn enwedig yn y cyswllt rhwng y wain, y MgO, a'r gleiniau terfynell ceramig. Ar gyfer gwainiau waliau tenau o dan 1.0 mm mae cydymffurfiad mecanyddol y wain yn caniatáu'r mân anffurfiad yn ystod beicio thermol sy'n agor ac yn cau bylchau ar y morloi diwedd sy'n pwmpio aer llaith i'r MgO. Fodd bynnag, mae eu mwy anystwythder yn gwahardd y pwmpio hwn ar gyfer gwainiau â waliau trwchus sy'n uwch na 1.8 mm, gan leihau cyfraddau ymwthiad lleithder gan ffactor o 5 i 10. Felly mae dylanwad trwch wal ar fewnlifiad lleithder yn anuniongyrchol, ond yn bwysig: mae waliau mwy trwchus yn cadw cyfanrwydd y sêl derfynol yn well o dan feicio thermol.

Wal Wain Trwch a Llwybr Hyd y Gollyngiad Cyfredol
Unwaith y bydd lleithder yn treiddio i'r MgO, mae'r gwrthiant inswleiddio yn lleihau oherwydd bod moleciwlau dŵr yn creu sianeli dargludol ar hyd wyneb y grawn MgO. Roedd y cerrynt gollyngiadau trydanol o'r wifren gwrthiant i'r wain 316 wedi'i seilio yn cael ei arwain yn rheiddiol trwy'r haen MgO. Gwrthiant y llwybr hwn yw R=rho x ln(r2/r1) / (2 pi L) lle rho yw gwrthedd y MgO llaith, r2 a r1 yw radiysau allanol a mewnol yr haen MgO a L yw'r hyd wedi'i gynhesu. Mae cynyddu trwch wal y wain mewn gwirionedd yn lleihau trwch yr haen MgO ar gyfer diamedr gwain allanol penodol a diamedr gwifren gwrthiant sefydlog gan fod y wain yn cymryd mwy o'r gofod rheiddiol. Mae wal fwy trwchus yn cyfateb i lai o MgO rhwng gwifren a gwain. Mae'r pellter rheiddiol llai hwn yn arwain at wrthwynebiad inswleiddio is ar gyfer cynnwys lleithder penodol ac felly'n gwaethygu problemau cyfredol gollyngiadau. Er enghraifft, ystyriwch wain diamedr allanol 10 mm gyda gwifren gwrthiant diamedr 3 mm. Trwch yr haen MgO yw 10 - 2 ×{1.0 - 3=5 mm, tra bod trwch y wal yn 1.0 mm. Gyda thrwch wal o 2.0 mm, trwch haen MgO yw 10 - 4 - 3=3 mm. Mae'r haen MgO deneuach yn lleihau'r gwrthiant inswleiddio rheiddiol tua 40% ar gyfer yr un gwrthedd MgO. Felly, mae gwain waliau trwchus yn fwy agored i ymwrthedd inswleiddio isel rhag ofn y bydd lleithder yn ymdreiddio gan fod llai o MgO i rwystro'r sianel cerrynt gollyngiadau.

Trwch Wal Critigol ar gyfer Uniondeb Sêl Diwedd
Mae'r tabl canlynol yn awgrymu 316 o drwch wal gwain ar gyfer gwresogyddion trochi trydan ar gyfer sefyllfaoedd lleithder uchel yn dibynnu ar yr amlder cylchred thermol a ragwelir ac angen ymwrthedd inswleiddio ar ôl storio estynedig neu amser segur. Mae gwerthoedd yn rhagdybio adeiladu morloi diwedd nodweddiadol gyda gleiniau ceramig a seliau epocsi neu silicon.

Lleithder Amgylchedd Nifer y Cylchoedd Thermol y Flwyddyn a Argymhellir Isafswm 316 Trwch Waliau Uchafswm a Argymhellir 316 Trwch Waliau Gwrthsefyll Inswleiddio Disgwyliedig Ar ôl Blwyddyn mewn Lleithder Uchel Treiddiad Lleithder 2. Mecanweithiau Dominyddol
Lleithder uchel o bryd i'w gilydd (llai na 50% o'r amser) Islaw 100 0.8 mm 1.6 mm Dros 100 megohms Trylediad sêl terfynol
Lleithder uchel yn gyson (80-100% RH)Llai na 100 1.0 mm 2.0 mm 50 - 200 megohms Trylediad Sêl diwedd
Lleithder uchel cyson gyda seiclo thermol dyddiol 200 - 500 1.4 mm 2.5 mm 10 - 100 megohms Pwmpio thermol ar seliau diwedd
Lleithder cyddwyso (golchi neu wlith yn aml) 100 – 300 1.6 mm 2.5 mm 5 – 50 megohms Pwmpio thermol a mynediad uniongyrchol
Golchi Gwasgedd Cywasgu Lleithder Unrhyw 2.0 mm 2.5 mm 1 - 20 megohms Angen sêl hermetig, mynedfa ddŵr uniongyrchol
Any humidity Heater always on Any 0.8 mm 2.5 mm >1,000 megohms Mae gwres yn tynnu lleithder; dim dirywiad
Fodd bynnag, cynghorir gwain 316 o 1.6 mm neu fwy trwchus ar gyfer ceisiadau â lleithder uchel parhaus a beicio tymheredd aml, hyd yn oed pe bai trwch haen MgO yn cael ei ostwng. Mae mantais cywirdeb y sêl derfynol yn goresgyn anfantais y llwybr gollyngiadau llai. Mewn gosodiadau o'r fath, dylai'r peirianwyr hefyd nodi dyluniad sêl pen sy'n gwrthsefyll lleithder, ee gwydr hermetig i-sêl fetel neu rwystr epocsi dwbl gyda siambr sychu ganolraddol.

Dylunio Newidiadau ar gyfer Gwella Gwrthiant Inswleiddio Gwain â Waliau
Mewn amodau-lleithder uchel lle mae gwain 316 o waliau tenau<1.2 mm is generally employed for thermal response reasons, three design adjustments exist for maintaining insulation resistance. The first is to apply a moisture barrier coating over the whole sheath and end seal assembly. A conformal coating of parylene or silicone, 50 to 100 microns thick, reduces moisture intrusion by a factor of 10 to 50. The second change is the fitting of a low wattage stand-by heater circuit to maintain the sheath temperature at 50-60 deg C when idling. This keeps the MgO heated enough to avoid condensation of moisture and chases off any water that has been absorbed. Normally the power required is 5-10% of the full heater rating. The third change is the addition of a desiccant filled breather vent to the terminal housing. The desiccant takes moisture before it can get to the end seals. A color-indicating desiccant will change colour when saturated, so that it may be seen inspected and replaced in a timely manner. For essential applications where insulation resistance below 1 megohm can pose a safety threat, engineers should design a heater-service-rated ground fault circuit interrupter. If the MgO insulation has decayed, this provides some protection if there is a leakage over 5-30 mA the GFCI trips. When ordering heaters for high humidity locations, always obtain the insulation resistance test results after 48 hours exposure to 95% relative humidity at 40°C. Most industrial uses call for a heater that will hold 10 megohms or higher under these conditions. If the heater is below 1 megohm it may need more sealing or a different wall thickness.