Beth yw Effaith Spike Foltedd Uchel ar Inswleiddiad MgO Mewnol Gwresogydd PTFE?

Gall gwresogydd trochi PTFE weithredu'n ddibynadwy am flynyddoedd y tu mewn i baddon platio ymosodol, gan drosi ynni trydanol yn wres proses sefydlog yn dawel. Yna, mewn ffracsiwn o microsecond, mae dros dro trydanol treisgar yn rhedeg trwy wifrau'r cyfleuster. Mae ymchwydd newid o ddechreuwr modur mawr, aflonyddwch grid cyfleustodau, neu drawiad mellt cyfagos yn anfon pwls gorfoltedd byr ond eithafol yn uniongyrchol i gylched y gwresogydd.

Efallai y bydd gwain PTFE allanol y gwresogydd yn ymddangos heb ei gyffwrdd. Mae'n bosibl y bydd y wifren ymwrthedd nicrom yn dal i fod yn gyfan yn ffisegol. Yn ddwfn y tu mewn i'r elfen, fodd bynnag, gall y pigyn trydanol dwys ddinistrio'r inswleiddiad magnesiwm ocsid cywasgedig o amgylch y dargludydd gwresogi. O fewn y powdr MgO trwchus, gall arc trydanol microsgopig gerfio llwybr dargludol parhaol yn uniongyrchol tuag at graidd gwaelod y gwresogydd.

Ym myd foltedd pigyn foltedd MgO inswleiddio methiannau gwresogydd PTFE, mae'r difrod yn aml yn syth, yn anweledig, ac yn anghildroadwy.

Rôl MgO Y tu mewn i Gwresogydd PTFE
Mae magnesiwm ocsid, a elwir yn gyffredin MgO, yn ffurfio'r system insiwleiddio trydanol fewnol sylfaenol y tu mewn i lawer o ddyluniadau gwresogyddion trochi.

Mae'r deunydd yn gwasanaethu sawl swyddogaeth hanfodol ar yr un pryd:

Yn ynysu'r wifren gwresogi nichrome yn drydanol

Yn cynnal gwres yn effeithlon tuag at y wain

Yn cynnal cefnogaeth fecanyddol i'r dargludydd

Yn gwrthsefyll tymereddau gweithredu uchel

Y tu mewn i'r gwresogydd, mae powdr MgO cywasgedig yn amgylchynu'r wifren gwrthiant yn ddwys, gan greu llwybr thermol hynod effeithlon wrth atal cyswllt trydanol rhwng y dargludydd egni a'r strwythur craidd metelaidd wedi'i seilio.

O dan foltedd gweithredu arferol, mae MgO yn perfformio'n eithriadol o dda fel ynysydd.

Pam fod pigau foltedd yn beryglus
Mae gan bob deunydd inswleiddio gryfder dielectrig cyfyngedig. Mae'r sgôr dielectrig hon yn diffinio'r maes trydan mwyaf y gall y deunydd ei wrthsefyll cyn i drydan chwalu.

Yn bwysig, mae cryfder dielectrig yn cael ei raddio ar gyfer penodol:

Lefel foltedd

Siâp tonffurf

Amlder

Hyd

Gall digwyddiad dros dro difrifol fynd y tu hwnt i'r terfynau hynny'n ddramatig.

Mae'r pigyn foltedd yn fwled tawel, anweledig sy'n gadael craith barhaol, ddargludol yn ddwfn y tu mewn i galon inswleiddio'r gwresogydd.

Sut mae Gorfoltedd Dros Dro yn Datblygu
Gall sawl digwyddiad diwydiannol greu pigau niweidiol:

Ffynhonnell Ymchwydd Achos Nodweddiadol
Gweithgarwch mellt dros dro a achosir gan fellten-cyfagos
Ymchwydd newid modur Cau llwyth anwythol mawr
Aflonyddwch grid cyfleustodau Amrywiad pŵer allanol
Digwyddiad newid AAD Trawsnewid electroneg pŵer cyflym
Newid trawsnewidydd Cwymp maes magnetig
Er y gall y digwyddiadau hyn bara microseconds yn unig, gall y foltedd brig godi ymhell uwchlaw graddfa gweithredu arferol y gwresogydd.

Sut Mae Dadansoddiad MgO yn Digwydd
Dwysáu Maes Trydanol
Y tu mewn i'r gwresogydd, mae powdr MgO yn cynnwys gronynnau microsgopig wedi'u cywasgu'n ddwys. Mae gwagleoedd bach a bylchau aer yn bodoli'n naturiol rhwng y gronynnau hynny.

O dan dros dro difrifol, gall y maes trydan ar draws y bylchau microsgopig hynny ddod yn ddigon dwys i ïoneiddio'r aer sydd wedi'i ddal.

Unwaith y bydd ïoneiddiad yn dechrau:

Arcing lleol yn digwydd

Mae sianeli plasma yn ffurfio

Mae dadansoddiad trydanol yn lluosogi'n gyflym

Mae tymereddau mewnol yn cynyddu ar unwaith

Mae'r arc i bob pwrpas yn ymddwyn fel trawiad mellt bach sy'n digwydd y tu mewn i'r gwresogydd ei hun.

Ffurfio'r Llwybr Carbonedig
Mae'r arc lleoledig dwys yn anweddu symiau bach iawn o:

deunydd MgO

Arweinydd nichrome

Halogion mewnol

Mae'r broses hon yn gadael gweddillion carbonedig dargludol a ddisgrifir yn aml fel trac tebyg i graffit.

Mae'r trac hwnnw'n newid ymddygiad trydanol y gwresogydd yn barhaol.

Yn hytrach na gweithredu fel ynysydd, mae'r llwybr sydd wedi'i ddifrodi bellach yn ymddwyn fel:

Cylched byr parhaol

Llwybr cerrynt sy'n gollwng yn uchel

Sianel fai rhannol ddaear

Ar ôl ei ffurfio, ni ellir gwrthdroi na thrwsio'r trac dargludol.

Symptomau Methiant MgO Mewnol
Mae gwresogydd sydd wedi'i ddifrodi gan bigyn foltedd difrifol yn aml yn methu'n sydyn ac yn llwyr.

Mae symptomau nodweddiadol yn cynnwys:

Baglu GFCI ar unwaith

Larymau sylfaenol-nam

Teithiau niwsans torrwr

Gwrthiant inswleiddio hynod o isel

Profi hipot wedi methu

Cerrynt gollyngiadau gweladwy

Oherwydd bod y methiant yn digwydd yn fewnol, efallai y bydd y wain PTFE yn dal i ymddangos yn weledol berffaith yn ystod arolygiad allanol.

Canlyniadau Megohmmeter a Hipot
Mae profion diagnostig fel arfer yn datgelu diraddiad inswleiddio trychinebus.

Gall prawf megaohmmeter ddangos:

Gwrthiant inswleiddio isel iawn

Darlleniadau ymwrthedd ansefydlog

Arwydd sylfaen ar unwaith

Mae prawf gwrthsefyll dielectrig yn aml yn achosi methiant ar unwaith oherwydd bod y llwybr carbonedig yn dargludo cerrynt yn uniongyrchol trwy'r system inswleiddio.

Mewn llawer o achosion, ni all y gwresogydd hyd yn oed gynnal profion foltedd isel heb dorri i lawr.

Pam Mae'r Difrod yn Barhaol
Yn wahanol i halogiad lleithder neu ollyngiad arwyneb, mae tracio arc carbonedig yn newid strwythur mewnol y system inswleiddio yn barhaol.

Mae'r llwybr dargludol yn parhau i fod wedi'i fewnosod yn ddwfn y tu mewn i'r haen MgO gywasgedig.

Mae gweithrediad gwresogi ar ôl y digwyddiad yn gyffredinol yn gwaethygu'r difrod oherwydd:

Mae cerrynt yn crynhoi drwy'r ardal sydd wedi'i difrodi

Cynyddiadau gwresogi lleol

Mae carboneiddio ychwanegol yn datblygu

Mae cerrynt gollyngiadau yn cynyddu'n raddol

Am y rheswm hwn, nid oes unrhyw waith atgyweirio maes ymarferol yn bodoli ar gyfer difrod arc MgO mewnol.

Rhaid tynnu gwresogydd sy'n dangos methiant mewnol wedi'i gadarnhau o'r gwasanaeth a'i ailosod yn gyfan gwbl.

Rôl Dyfeisiau Diogelu Ymchwydd
Oherwydd bod y mecanwaith methiant yn tarddu o orfoltedd dros dro, mae atal yn dibynnu'n bennaf ar amddiffyniad ymchwydd allanol.

Sut mae SPDs yn Diogelu'r Gwresogydd
Mae Dyfais Diogelu Ymchwydd (SPD) sydd wedi'i gosod yn gywir yn cyfyngu ar foltedd dros dro cyn iddo gyrraedd cylchedau'r gwresogydd.

Defnyddir SPDs Math 1 a Math 2 yn gyffredin ar gyfer cynlluniau diogelu diwydiannol.

Mae'r dyfeisiau hyn yn gweithredu trwy:

Canfod amodau gorfoltedd

Clampio'r pigyn dros dro

Dargyfeirio ynni ymchwydd yn ddiogel i'r ddaear

Cyfyngu ar amlygiad foltedd brig

Heb ataliad ymchwydd, mae hyd yn oed gwresogydd sydd wedi'i ddylunio'n dda yn parhau i fod yn agored i ddigwyddiadau trydanol sy'n tarddu o rywle arall yn system pŵer y cyfleuster.

Lleoliadau Gwarchod Nodweddiadol
Mae systemau gwresogydd diwydiannol yn aml yn gosod SPDs yn:

Swyddogaeth Diogelu Lleoliad Gosod
Prif fynedfa'r gwasanaeth Adeilad-amddiffyniad lefel ymchwydd
Panel dosbarthu Ataliad dros dro lleoledig
Cabinet rheoli gwresogydd Diogelu offer terfynol
Cylchedau rheoli sensitif Diogelu electroneg
Mae amddiffyniad ymchwydd haenog yn darparu'r dibynadwyedd uchaf ar gyfer offer gwresogi prosesau critigol.

Pam nad yw Diogelu Cemegol yn Un Yn Ddigon
Mae gwresogyddion trochi PTFE yn aml yn cael eu dewis yn benodol oherwydd eu gwrthiant cemegol rhagorol.

Fodd bynnag, nid yw gwydnwch cemegol yn amddiffyn y system insiwleiddio trydanol mewnol rhag dros dro trydanol.

Gall gwresogydd oroesi:

Asidau cryf

Cemeg platio cyrydol

Tymheredd uchel

Gwasanaeth trochi parhaus

Eto i gyd yn dal i fethu ar unwaith o un pigyn foltedd heb ei reoli.

Nid yw'r bregusrwydd yn bodoli ar yr wyneb gwain, ond yn ddwfn y tu mewn i strwythur inswleiddio mewnol y gwresogydd.

Casgliad
Mae foltedd uchel dros dro yn cynrychioli un o'r mecanweithiau methiant mwyaf dinistriol sy'n effeithio ar system inswleiddio MgO mewnol gwresogydd trochi PTFE. Pan fydd y foltedd dros dro yn fwy na chryfder dielectrig yr inswleiddiad magnesiwm ocsid cywasgedig, gall arcing mewnol microsgopig ddigwydd rhwng y dargludydd egniol a'r cydrannau wedi'u seilio y tu mewn i'r gwresogydd.

Mae'r arc hwn yn creu llwybr dargludol carbonedig parhaol sy'n trawsnewid y system inswleiddio yn llwybr cylched sy'n gollwng neu'n fyr. Mae'r methiant canlyniadol fel arfer yn syth ac yn anwrthdroadwy, yn aml yn achosi teithiau GFCI ar unwaith, diffygion torri, a cholli ymwrthedd inswleiddio trychinebus.

Oherwydd na ellir atgyweirio difrod arc MgO mewnol, mae atal yn dod yn hollbwysig. Mae Dyfeisiau Diogelu Ymchwydd Math 1 neu Fath 2 sydd wedi'u gosod yn gywir yn darparu'r amddiffyniad sylfaenol trwy glampio trosolion foltedd peryglus cyn y gallant gyrraedd cylched y gwresogydd.

Rhaid i wresogyddion trochi diwydiannol oroesi nid yn unig cemeg ymosodol a straen thermol, ond hefyd yr aflonyddwch trydanol treisgar sydd wedi'i guddio o fewn systemau pŵer modern. Nid yw amddiffyn y gwresogydd rhag cyrydiad yn unig yn ddigon bellach; rhaid atal yr ymchwyddiadau anweledig sy'n teithio drwy'r grid trydanol hefyd cyn iddynt greithio'r inswleiddiad sydd wedi'i gladdu'n ddwfn y tu mewn i graidd y gwresogydd.