Povremeni zemljospoj
Proizvodna linija za galvanizaciju ima povremene alarme greške uzemljenja ispravljača. Kvar se pojavljuje nasumično-ponekad tijekom pokretanja, ponekad usred-smjene, ponekad ne danima. Održavanje pregledava ispravljač, sabirnice, oblogu spremnika i učvršćenja izratka. Nije pronađen nikakav kvar. Greška i dalje postoji, uzrokujući prekide proizvodnje svaki put kada se ispravljač isključi i linija se zaustavi.
Neuhvatljiv izvor je metalni uronjeni grijač. Tijekom vremena, korozija i kamenac na površini grijača stvaraju vodljivi put od kupelji pod naponom do uzemljenih cijevi za paru i kondenzat. Kada otpor ovog puta padne ispod praga detekcije kvara na zemlji-obično 5-10 mA struje curenja u modernim ispravljačkim sustavima-aktivira se kvar. Putanja je isprekidana jer ovisi o stanju sloja kamenca, koji se mijenja s temperaturom, razinom kupke i mehaničkim vibracijama.
PTFE izmjenjivač topline je električni izolator. Ne može stvoriti vodljivi put od kade do zemlje. Zemljospoj iz ovog izvora je trajno uklonjen.
Put struje curenja
Kupka za galvanizaciju je pod električnim naponom. Ispravljač dovodi napon između anoda i obratka. Sama kupka nosi struju. Svaki uronjeni vodljivi objekt koji je spojen na uzemljenje pruža alternativni put struje. Metalni uronjeni grijač je takav objekt.
Cijevi za paru i kondenzat spojene na grijač uzemljene su kroz kotao, građevinsku strukturu ili oboje. Cijevi grijača, razvodnici i priključci su metalni-u neprekidnom vodljivom putu od kupke do zemlje. Jedina izolacija između kupke pod naponom i uzemljenog grijača je pasivni film na metalnoj površini i sloj kamenca.
Kada je pasivni film netaknut i grijač čist, električni otpor između kupke i uzemljenja kroz grijač može biti dovoljno visok da se izbjegne okidanje detektora kvara na zemlji. Ali kako grijač korodira, kamenac se nakuplja i stanje površine se pogoršava, otpor opada. Vlaga u sloju kamenca osigurava ionsku vodljivost. Mjesta korozije rupice otkrivaju goli metal. Struja curenja raste sve dok se ne prekorači prag zemljospoja.
| Električni parametar | Grijač od nehrđajućeg čelika | Grijač od titana | PTFE izmjenjivač topline |
|---|---|---|---|
| Vodljivost materijala grijača | Vodljivi (~1,4 × 10⁶ S/m) | Vodljivi (~2,4 × 10⁶ S/m) | Ne{0}}provodljiv (< 10⁻¹⁶ S/m) |
| Otpor-na-zemlju (čisto, novo) | > 10 MΩ | > 10 MΩ | > 10¹² Ω |
| Otpor-na-zemlju (stari, skalirani) | 50-500 kΩ | 100-1,000 kΩ | >10¹² Ω (bez efekta starenja) |
| Uobičajena struja curenja pri naponu oplate od 12 V | 0,02-0,24 mA (stari) | 0,01-0,12 mA (stari) | < 0.001 nA |
| Rizik od zemljospoja | Umjereno do visoko | Niska do umjerena | Nula |
| Opasnost od električne sigurnosti | Da (vodljivi put postoji) | Da | Ne |
Izvan zemljospoja: korozija lutajuće struje
Čak i kada je struja curenja ispod praga okidanja kvara na zemlji, uzrokuje koroziju lutajuće struje. Struja koja napušta površinu grijača i teče prema zemlji otapa metalne ione na mjestu polaska. Korozija je nevidljiva jer se javlja na mikroskopskoj razini, ali tijekom mjeseci stanji stijenku cijevi i na kraju uzrokuje curenje.
Lutajuća struja također utječe na ostale komponente spremnika. Struja koja teče kroz kadu do grijača mora se nekim putem vratiti u ispravljač. Često je taj put kroz anodne košare, stijenke spremnika ili druge uronjene metalne komponente. Na mjestu gdje struja ponovno -ulazi u metal, komponenta korodira. Grijač je izvor sporog, kontinuiranog destruktivnog procesa koji utječe na više dijelova sustava oplate.
PTFE izmjenjivač topline eliminira i grešku uzemljenja i lutajuću struju jer nije električki-vodljiv. Kroz fluoropolimer ne teče struja. Put do zemlje ne postoji. Iz ovog izvora nigdje u sustavu ne dolazi do korozije lutajuće struje.
Sažetak
Povremeni kvarovi na masi ispravljača u spremnicima s grijanom oplaticom uzrokovani su vodljivim putevima curenja kroz korodirane metalne uronjene grijače u zemlju. PTFE izmjenjivači topline eliminiraju ovaj izvor greške kroz svoju inherentnu električnu ne{1}}vodljivost, koja pruža otpor kupke-na-uzemljenje veći od 10¹² ohma bez obzira na stanje površine.
Uklanjanje struje curenja grijača također zaustavlja koroziju lutajuće struje koja oštećuje cijevi grijača i druge komponente spremnika. Električna sigurnost i pouzdanost opreme poboljšavaju se konverzijom PTFE-a.
Inženjerska podrška za specifikaciju PTFE izmjenjivača topline u sustavima oplata pod električnim naponom dostupna je nakon podnošenja napona i struje ispravljača, povijesti kvarova na zemlji, konfiguracije uzemljenja spremnika i trenutnog tipa i stanja grijača.
