বার্ধক্যের 1,000 ঘন্টা পরে 150 ডিগ্রীতে পরীক্ষা করা 2 মিমি পিএফএ শীথের দীর্ঘ-মেয়াদী অস্তরক শক্তির উপর 10% ওভারভোল্টেজ ঢেউয়ের (5 সেকেন্ড স্থায়ী) প্রভাব কী?

A 10% overvoltage surge (e.g., 480 VAC nominal to 528 VAC) lasting 5 seconds causes no permanent reduction in the dielectric strength of a 2 mm PFA sheath when tested on a new heater. However, on a heater that has already aged for 1,000 hours at 150°C, the same surge can reduce the dielectric strength by 15–30%. Aging at high temperature creates microscopic voids and chemical degradation (chain scission, oxidation) that weaken the polymer's electrical insulation properties. The overvoltage surge stresses these weakened areas, creating carbonized tracks (partial discharge) that do not heal. The dielectric strength (breakdown voltage) drops from 20–25 kV/mm to 14–18 kV/mm after the surge. For a 2 mm wall, the breakdown voltage falls from 40–50 kV to 28–36 kV – still above the 680 V peak operating voltage (safety margin 40–50×). The heater remains safe for operation, but the safety margin is reduced. Multiple surges accumulate damage. For aged heaters (>5,000 ঘন্টা), একটি একক 10% বৃদ্ধি ব্যর্থতার ট্রিগার হতে পারে।

ডাইইলেকট্রিক শক্তির উপর বার্ধক্য এবং ওভারভোল্টেজের প্রভাব

প্রক্রিয়া: আংশিক স্রাব এবং কার্বনাইজেশন

ওভারভোল্টেজ বৃদ্ধির সময়, PFA-তে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের চাপ 10% বৃদ্ধি পায় (480 VAC এর জন্য 240 V/mm থেকে 264 V/mm)। বয়স্ক PFA-তে, মাইক্রোভয়েড (10-50 µm) গ্যাস (বায়ু বা আর্দ্রতা) ধারণ করে। অকার্যকর টিপসে স্থানীয় ক্ষেত্রের চাপ 10-100× বেশি হতে পারে, আংশিক স্রাব (করোনা) শুরু করে। স্রাব তাপ তৈরি করে (স্থানীয়ভাবে 1,000-2,000 ডিগ্রি), পিএফএ কার্বনাইজ করে। কার্বনাইজড ট্র্যাকগুলির অস্তরক শক্তি কম থাকে (5-10 kV/mm) এবং নিরাময় হয় না। ঢেউয়ের পরে, কার্বনাইজড ট্র্যাকটি রয়ে যায়, স্থায়ীভাবে বাল্ক অস্তরক শক্তি হ্রাস করে।

অকার্যকর ঘনত্ব উপর তাপ বার্ধক্য প্রভাব

অকার্যকর ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে আংশিক স্রাব ইনসেপশন ভোল্টেজ কমে যায়। একটি 10% ওভারভোল্টেজ বৃদ্ধি (প্রয়োগিত ভোল্টেজ একই থাকে, তবে ইনসেপশন ভোল্টেজ অপারেটিং স্ট্রেসের নীচে নেমে যায়) স্রাবকে ট্রিগার করে।

ক্ষেত্রের উদাহরণ

একটি 480 VAC PFA হিটার 150 ডিগ্রি (প্রায়. 10,000 ঘন্টা) 14 মাস ধরে পরিষেবাতে ছিল। একটি বজ্রপাতের কারণে 12% ওভারভোল্টেজ (540 VAC) 2 সেকেন্ড স্থায়ী হয়। হিটারটি চলতে থাকে কিন্তু 2 সপ্তাহ পরে ব্যর্থ হয় (গ্রাউন্ড ফল্ট)। পোস্ট-ব্যর্থতার বিশ্লেষণে 2 মিমি প্রাচীরের মধ্য দিয়ে একটি কার্বনাইজড ট্র্যাক (0.5 মিমি লম্বা) প্রকাশ পেয়েছে, যা একটি শূন্য ক্লাস্টার থেকে উদ্ভূত হয়েছে। ক্ষতিগ্রস্ত এলাকায় অস্তরক শক্তি ছিল<5 kV/mm. A new heater from the same batch survived a 20% overvoltage without damage. The aged heater was vulnerable. The plant now installs surge suppressors on all heater circuits and replaces heaters preemptively after 8,000 hours.

ওভারভোল্টেজ ঝুঁকির জন্য প্রশমন

উপসংহার: 10% ওভারভোল্টেজ বৃদ্ধির পরে বয়স্ক হিটারগুলি 15-30% ডাইলেক্ট্রিক শক্তি হারায়

A 10% overvoltage surge (lasting 5 seconds) causes no permanent damage to a new PFA heater but reduces the dielectric strength of an aged heater (1,000+ hours at 150°C) by 15–30%. The reduction is due to partial discharge in microvoids formed during thermal aging, creating carbonized tracks that remain after the surge. The safety margin remains high (26–53×), so the heater is still safe, but the margin is reduced. Multiple surges or more severe overvoltages (20%+) can lead to immediate failure. For aged heaters (>5,000 ঘন্টা), একটি একক 10% বৃদ্ধি একটি কার্বনাইজড ট্র্যাক শুরু করতে পারে যা সপ্তাহ বা মাসের মধ্যে ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যায়। উত্থান দমন ইনস্টল করুন এবং উল্লেখযোগ্য তাপীয় বার্ধক্য জমে থাকা হিটারগুলির অগ্রিম প্রতিস্থাপন বিবেচনা করুন। ভোল্টেজ বৃদ্ধি সংক্ষিপ্ত হতে পারে, কিন্তু ক্ষতি স্থায়ী হয়। বয়স্ক PFA ভঙ্গুর। দমনকারীদের সাথে এটি রক্ষা করুন। এটি ব্যর্থ হওয়ার আগে এটি প্রতিস্থাপন করুন। এটাই নিরাপদ পথ।