Жоғары ылғалдылықтағы терминал блогының істен шығуы: тропикалық климаттық қондырғылардың алдын алу стратегиялары

TL;DR — Егер сізде тек 60 секунд болса

• Тропикалық жағалаудағы электр қондырғыларында 18 ай ішінде терминалдық блоктардың істен шығу деңгейі 15-25% құрайды, ал қоңыржай климатта 2%-дан аз болады — себебі 80%-дан астам салыстырмалы ылғалдылықтағы ылғал конденсациясы сымның серіппеге жанасу нүктелерінде гальваникалық коррозияны жеделдетеді, жылу пайда болуы тізбектің үзілуіне әкелетін түйіспе кедергісін арттырады. Тропикалық ашық ауадағы қондырғылар үшін силикон тығыздағыш етіктері бар IP67 рейтингі бар тығыздалған терминалдық блоктар міндетті болып табылады.
• Серіппелі қысқыш терминалдарының конструкциялары сымның кіру нүктесінде капиллярлық ылғал арналарын жасайды — мен ылғалдың енуі негізгі ақаулық механизмі болып табылатын тропикалық ашық ауада қолдануға арналған тығыздалған қысқыш қосылымдары бар бұрандалы қысқыш терминалдарын көрсетемін.
• Терминал блогының сымының кіру нүктесінде силикон тығыздағыш аяқ киімдерді немесе жылу жинайтын желім түтікшелерді пайдаланып кабель кірісін тығыздау сым мен терминал арасындағы жанасудың коррозиясын тудыратын ылғалдың негізгі ену жолын жояды.

Терминал блогымен жабдықтаудың жиырма жылынан кейін тропикалық электр желілерінің істен шығуы туралы не білдім

Мен 2006 жылы Оңтүстік-Шығыс Азиядағы электр мердігерлеріне электр қосылымының компоненттерін жеткізе бастаған кезде, мен жиі естіген шағым тропикалық жағалаудағы қондырғылардағы терминалдық блоктардың істен шығуы туралы болды. Электр мердігерлері жаңа қондырғыны аяқтайтын, жүйе алғашқы бірнеше айда дұрыс жұмыс істейтін, содан кейін жеке тізбектер істен шығатын — алдымен үзік-үзік, содан кейін тізбек толығымен істен шыққанша біртіндеп жиірек. Істен шығулар бір жерде шоғырланғанның орнына бір қондырғыдағы бірнеше тізбекке бөлінгендіктен, бұл үлгі орнату жұмысының мәселесіне емес, қоршаған орта факторына нұсқады. Тропикалық жағалаудағы қондырғылардан қайтарылған істен шыққан терминалдық блоктарды тексерген кезде, істен шығу механизмі анық болды: терминалдық блок корпусына ылғалдың енуінен туындаған сым мен жанасу интерфейсіндегі гальваникалық коррозия.

Тропикалық жағалау орталарында қоршаған ортаның салыстырмалы ылғалдылық деңгейі әдетте 80%-дан асатындықтан және жағалау тропикалық жерлеріндегі күнделікті температура циклі күн ауаны қыздырмас бұрын таңертеңгі сағаттарда салқын беттерде конденсацияның пайда болуына әкелетіндіктен, электр корпустары және олардың ішіндегісі, соның ішінде терминал блоктары, күнделікті ылғалдың әсер ету циклін бастан кешіреді. Терминал блогының корпусы - тіпті белгілі бір дәрежеде кіруден қорғауға арналған болса да - температура циклінен туындаған диффузия және тыныс алу әсерлері арқылы уақыт өте келе аз мөлшерде ылғал буының енуіне мүмкіндік беретіндіктен, терминал блогының ішіндегі жинақталған ылғал электрлік байланыс нүктелерінде гальваникалық коррозияға жағдай жасайды.

Мен қазір Оңтүстік-Шығыс Азия, Таяу Шығыс және Латын Америкасы бойынша 60-тан астам тропикалық климаттық электр қондырғылары жобаларына арналған терминал блогының сипаттамасын қолдағандықтан, ылғалдан туындаған терминал блогының істен шығу механизмі менің кездесетін ең көп таралған түпкі себебім және ең жиі көрсетілген шешім болып табылады. Дұрыс сипаттама (IP67 герметикалық терминал блоктары, тиісті сым тығыздағышы) және дұрыс орнату тәжірибесі (герметикалық кабель кірісі, дұрыс қоршау дренажы) ылғалдың кіру механизмін жоятындықтан, тропикалық орнату сипаттамасы мәселесі шешіледі - бірақ тек сипаттама мен орнату тәжірибесі істен шыққан терминал блоктарын бірдей тығыздалмаған блоктармен ауыстыру арқылы симптомды емдеудің орнына түпкі себепті шешкен жағдайда ғана.

Ылғалдан туындаған терминал блогының коррозиясының электрохимиясы

Тропикалық ортада терминал блогының істен шығуына әкелетін гальваникалық коррозия электролиттің қатысуымен әртүрлі металдар арасындағы электрохимиялық өзара әрекеттесуден туындайды - бұл жағдайда терминал блогының корпусының ішкі беттерінде конденсацияланатын судың жұқа қабаты. Терминал блогының жанасу нүктесі жезден немесе мыс сым өткізгіштен және болат серіппеден немесе бұрандалы механизмнен тұратындықтан, ылғалдың қатысуымен екі түрлі металл реактивті металдың (әдетте мырышпен қапталған болаттың) жанасу бетінде коррозияға ұшырауына әкелетін гальваникалық коррозия ұяшығын жасайды.

Сым мен жанасу бетінде пайда болатын коррозия өнімі әдетте мырышпен қапталған болат контактілері үшін мырыш оксиді немесе мырыш гидроксиді, ал мыс сым өткізгіштері үшін мыс оксиді немесе мыс хлориді болып табылады. Бұл коррозия өнімдері нашар электр өткізгіштері болғандықтан және ток өткізбейтін болғандықтан, олардың контакті бетінде жиналуы жанасу кедергісін біртіндеп арттырады. Жанасу кедергісінің артуы Қуат = Ток² × Кедергі қатынасына сәйкес жылу шығаратындықтан, жанасу нүктесіндегі қыздыру коррозия жылдамдығын арттырады, сонымен бірге сым өткізгішті және терминалды серіппені немесе бұранда механизмін нашарлатады.

Термиялық ағып кетудің маңызды жанасу кедергісі шегі — мұнда жанасу нүктесінде пайда болатын жылу терминал блогының жылу тарату сыйымдылығынан асып түседі — әдетте құрылыс электр тізбектерінде кең таралған ток деңгейлерінде (10-32 ампер) 100-500 миллиом диапазонында болады. Мен тропикалық жағалау ортасында 12-18 ай бойы жұмыс істеп тұрған терминал блоктарында 50-200 миллиом жанасу кедергілерін өлшегендіктен, коррозиядан жанасу кедергісінің біртіндеп артуы бұл орталардағы терминал блоктарының әрқашан жылулық ағып кету шегіне жақындайтынын білдіреді — және жүктеме тогын аздап арттыратын немесе жылу таратуды аздап азайтатын кез келген қосымша фактор (мысалы, ыстық ауа райында қоршаған орта температурасының жоғарылауы) термиялық істен шығу оқиғасын тудыруы мүмкін.

Тропикалық терминал блоктарына арналған енуден қорғау (IP) рейтингісінің сипаттамасы

IEC 60529 стандартында анықталған кіруден қорғау (IP) рейтинг жүйесі электрлік қоршаулардың қатты заттардың және ылғалдың кіруінен қорғау дәрежесін анықтайды. IP рейтингі терминал блогының белгілі бір сынақ жағдайларында ылғалдың кіруіне төзімділігін анықтайтындықтан, тропикалық орта үшін тиісті IP рейтингін таңдау жалпы тропикалық сипаттаманы қолданудың орнына рейтингті нақты орнату жағдайларына сәйкестендіруді талап етеді.

Терминал блоктары жаңбырға, жел соғатын ылғалға және суға уақытша батыруға тікелей ұшырайтын (мысалы, қатты жаңбыр кезінде су басқан құбыр траншеяларында) ашық ауадағы тропикалық электр қондырғылары үшін мен ең аз IP67 рейтингісі бар терминал блоктарын көрсетемін. IP67 шаңның кіруінен (шаң өткізбейтін) және уақытша суға батырудың әсерінен (30 минут бойы 1 метрге дейін суға батыру) қорғауды көздейтіндіктен, бұл рейтинг ашық ауадағы тропикалық қондырғыларда болатын ылғалдың экстремалды әсер ету жағдайларын қамтиды. IP67 рейтингісі бар терминал блоктары рейтингке жету үшін силикон тығыздағыштарын және тығыздалған корпус конструкцияларын пайдаланатындықтан, олардың құны стандартты IP20 терминал блоктарына қарағанда шамамен 2-3 есе қымбат - бірақ шығындардың жоғарылауы ылғалдан туындаған коррозияның бұзылуын жоюмен ақталады.

Жабық, бірақ жабық тропикалық электр қондырғылары үшін — мысалы, көлеңке мен жаңбырдан қорғайтын, бірақ желдің ылғалынан немесе конденсациясынан тығыздалмаған сыртқы қоршаулар үшін — мен ең аз IP65 рейтингін көрсетемін. IP65 шаң өткізбейтін қорғанысты және кез келген бағыттан келетін су шашырауынан қорғауды көрсететіндіктен, ол жабық, бірақ жабық қондырғыларда пайда болатын жел соғатын жаңбыр мен конденсациядан болатын ылғалдың әсерін жабады. IP65 рейтингіне IP67-ге қарағанда арзанырақ тығыздау конструкцияларымен қол жеткізуге болатындықтан, IP65 сипаттамасы уақытша батыру шынайы әсер ету сценарийі емес қондырғылар үшін тиімдірек.

Тропикалық ортаға арналған серіппелі қысқыш және бұрандалы қысқыш терминалының дизайны

Серіппелі қысқыш терминал блогының дизайны — салынған сымға жанасу қысымын ұстап тұру үшін серіппелі механизмді пайдаланады — қосылу жылдамдығына (бұрағышпен реттеу қажет емес) және сымның техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейтін ұсталуына байланысты қазіргі заманғы электр қондырғыларында басым терминал блогының дизайнына айналды. Дегенмен, ылғалдың енуі негізгі ақаулық механизмі болып табылатын тропикалық ашық ауадағы қондырғылар үшін серіппелі қысқыш дизайнының негізгі әлсіздігі бар: серіппелі механизм сымның кіру нүктесінде саңылау жасайды, бұл ылғалдың сым өткізгіш бойымен капиллярлық әсер арқылы терминал корпусына енуіне мүмкіндік береді.

Серіппелі қысқыш терминалдарындағы капиллярлық ылғал арнасы терминал блогына кіретін сым оқшаулағышы корпустан шығатын жерде механикалық түрде тығыздалмағандықтан пайда болады. Серіппелі механизм сымды енгізу және ұстап тұру үшін саңылауды қажет ететіндіктен және серіппелі күш сымды кіру саңылауымен жанастырып тұратындықтан, сыртқы сым бетіне жететін ылғал сым оқшаулағышы мен серіппелі механизм арасындағы шекара бойымен капиллярлық әсер арқылы терминал корпусына тартылуы мүмкін. Бұл ылғалдың ену жолы серіппелі қысқыштың дизайнына тән болғандықтан және серіппе функциясын бұзбай толығымен жойылуы мүмкін емес болғандықтан, мен ылғалдың енуі негізгі экологиялық мәселе болып табылатын тропикалық ашық ауадағы қондырғылар үшін серіппелі қысқыш терминалдарын ұсынбаймын.

Бұрандалы қысқыш терминалының дизайны — сым өткізгішке тікелей қысу қысымын қолдану үшін бұранданы пайдаланады — дұрыс айналдыру кезінде сымның кіру нүктесінде ылғалдың тығыздалуын қамтамасыз етеді. Бұрандалы қысқыш сым өткізгішке тікелей қысым түсіретіндіктен (оқшаулағышты алып тастағаннан кейін) және сым мен бұранда басы арасындағы қысу қосылысы дұрыс айналдыру кезінде газ өткізбейтін қосылыс жасайтындықтан, бұрандалы қысқыш қосылысы сымның кіру нүктесінде капиллярлық канал жасамайды. Бұрандалы қысқыш терминалы сымның кіру тереңдігін және қосылу сапасын көзбен тексеруге мүмкіндік беретіндіктен, ол техникалық қызмет көрсетуге қол жеткізу қиын тропикалық ортада құнды қосымша орнату сапасына кепілдік береді.

Тропикалық ашық ауадағы терминал блогын орнатуға арналған кабельді тығыздау сипаттамасы

Кабельді тығыздау сипаттамасы - IP рейтингісі бар терминал блогының тропикалық сыртқы ортада номиналды ылғалдан қорғауға қол жеткізетінін анықтайтын маңызды орнату тәжірибесі. Терминал блогына кіретін кабель, егер кабель тығыздағышы жетілмеген болса, әсіресе сыртқы кабель қабығынан (әдетте бүтін және ылғал өткізбейтін) терминал ішіндегі жолақ өткізгішке өту кезінде ылғалдың енуіне жол беретіндіктен, кабельдің кіру нүктесі осы өтуде ылғал капиллярлық жолын жоятын әдістерді қолдана отырып тығыздалуы керек.

Силиконды тығыздағыш етіктер әдісі тропикалық ашық ауадағы терминал блогын орнатуға арналған ең сенімді кабельді тығыздау әдісі болып табылады. Силикон етіктер кабель қабығы мен терминал блогының корпусы арасындағы өтпелі қабатта икемді, желіммен тығыздалған жабынды қамтамасыз ететіндіктен, ол кіру нүктесіндегі кез келген бос орындарды толтырады және тропикалық ашық ауадағы ортада кездесетін температура циклі мен ультракүлгін сәулелену жағдайларында тығыздау өнімділігін сақтайды. Силикон -60°C-тан +200°C-қа дейінгі температура диапазонында икемділігі мен адгезиясын сақтайтындықтан, тропикалық ашық ауадағы ортада болатын температура циклі кезінде қатып қалмайды немесе жарылмайды.

Ішкі жабын әдісімен жасалған жылумен кішірейтетін түтік, әсіресе дөңгелек кабель кірістері бар терминал блоктарына өте қолайлы балама тығыздау әдісін ұсынады. Жылумен кішірейтетін түтік кабельдің айналасында тығыз кішірейетіндіктен және желім төсемі кабель-корпус интерфейсіндегі кез келген бос орындарды толтыру үшін ағып кететіндіктен, ол механикалық берік және электрлік оқшаулағыш болып табылатын ылғалмен тығыздалған өткел жасайды. Жылумен кішірейтетін әдіс орнату кезінде жылу көзін (ыстық ауа пистолеті немесе алау) қажет ететіндіктен және силикон етік әдісі сияқты оңай тексерілмейтіндіктен, мен орнату сапасын тексеру қиын болатын тропикалық ашық ауада қолдануға арналған силикон етік әдісін қалаймын.

Жиі қойылатын сұрақтар

Тропикалық климаттық электр қондырғыларында стандартты терминал блоктары неліктен мерзімінен бұрын істен шығады?
Тропикалық жағалаудағы қондырғыларда 18 ай ішінде сымдардың жанасу нүктелерінде 80%-дан астам салыстырмалы ылғалдылықтағы ылғал конденсациясынан гальваникалық коррозияға байланысты терминалдық блоктардың 15-25% істен шығуы байқалады (

Тропикалық ашық ауадағы электр қондырғыларына арналған терминалдық блоктарға қандай IP рейтингілік сипаттамалары қолданылады?
Ашық тропикалық қондырғылар жабық, бірақ жабық емес қондырғылар үшін кемінде IP67 (шаң өткізбейтін, уақытша суға батыру) және кемінде IP65 (шаң өткізбейтін, кез келген бағыттан су шашырату) стандарттарын талап етеді. IP65-тен төмен IP рейтингтері ылғалдың енуіне мүмкіндік береді, бұл 12-24 ай ішінде коррозияның бұзылуына әкеледі.

Серіппелі қысқыш пен бұрандалы терминалдың дизайны тропикалық ортада ылғалға төзімділікке қалай әсер етеді?
Серіппелі қысқыш терминалдары сымның кіру нүктесінде толығымен жойылмайтын капиллярлық ылғал арналарын жасайды. Тығыздалған қысқыш қосылыстары бар бұрандалы қысқыш терминалдары бұл жолды жояды. Ылғалдың енуі негізгі ақаулық механизмі болып табылатын тропикалық ашық ауада қолдануға арналған бұрандалы қысқыш терминалдарын көрсетіңіз.

Тропикалық сыртқы терминал блогының сымдарына қандай сым дайындау және тығыздау сипаттамалары қолданылады?
Терминал блогының сымының кіру нүктесінде силикон тығыздағыш аяқ киімдерді немесе жылу жинайтын желім түтікшелерді пайдаланып тығыздалған кабель кірісі ылғал капиллярлық жолын жояды. Егер тығыздау жеткіліксіз болса, тығыздалған кабель қабығынан терминал ішіндегі жалаңаш өткізгішке ауысу ылғалдың негізгі кіру нүктесі болып табылады.

Ningbo J-Guang Electronics компаниясы тропикалық орнату терминалының блогының сипаттамасын қалай қолдайды?
J-Guang тропикалық ашық ауадағы және жағалаудағы электр қондырғыларына арналған силикон тығыздағыш етіктерімен үйлесімді IP65-IP67 рейтингі бар DIN рельсті терминал блоктарын жеткізеді. Терминал блогын таңдау, сымдарды тығыздау әдістері және тропикалық ортадағы электр жүйелерін орнату тәжірибесі бойынша қолданбаға арналған кеңестер бар.

Ішкі сілтемелер: J-Guang PCT-211 DIN рельсті итергіш сым терминал блогы | J-Guang Electronics өнімдерінің каталогы

Сыртқы сілтемелер: ХБК | ISO | ЖОҚ | UL | ХЭА | ЭПРИ

Автор туралы

Ningbo J-Guang Electronics Co., Ltd. компаниясы өнеркәсіптік және коммерциялық электр қондырғыларына арналған DIN рельсті терминал блоктарын, PCB терминалдарын және электр қосқыштарын қоса алғанда, электрлік қосылым компоненттерінің кәсіби өндірушісі болып табылады. Оңтүстік-Шығыс Азия, Таяу Шығыс және Латын Америкасындағы тропикалық климаттық қондырғыларға электр компоненттерін жеткізуде мол тәжірибесі бар J-Guang Electronics компаниясы электр мердігерлері мен өнеркәсіптік сатып алушыларға жоғары ылғалдылықтағы және сыртқы электр орталары үшін қолданбаға тән терминал блоктарын таңдауда қолдау көрсетеді.