Mae gan ddŵr wedi'i ddadïoneiddio (DI) ddargludedd trydanol isel iawn-yn nodweddiadol 0.1–10 µS/cm, o gymharu â 500–1,000 µS/cm ar gyfer dŵr tap. Mewn sefyllfa o fai ar y ddaear lle mae'r wain PFA yn cael ei dorri ac mae'r elfen wresogi yn cysylltu â dŵr DI, mae'r cerrynt gollyngiadau yn llawer is nag mewn dŵr tap oherwydd gwrthedd uchel dŵr DI. Efallai na fydd GFCI safonol 30 mA (torrwr cylched bai daear) yn baglu oherwydd efallai mai dim ond 5–15 mA yw’r cerrynt gollwng trwy ddŵr DI yn ddigon i gyrraedd y trothwy 30 mA. Mae'r gwresogydd yn parhau i weithredu gyda nam cudd, ac mae'r craidd metel yn cyrydu'n araf dros wythnosau neu fisoedd. Yn y pen draw, gall y cynhyrchion cyrydiad greu llwybr dargludol, neu gall y craidd fethu'n agored, ond mae'r oedi yn caniatáu halogiad bath. Ar gyfer systemau dŵr DI, dylai trothwyon baglu GFCI fod yn 5-10 mA, nid 30 mA. Mae rhai awdurdodaethau'n caniatáu 5 mA ar gyfer diogelu offer mewn hylifau ymwrthedd uchel.

Dargludedd a Gollyngiad Cerrynt mewn Dŵr DI

Y cerrynt gollyngiadau o elfen wresogi agored (120 VAC) i ddaear trwy ddŵr DI yw I=V / R, lle R yw gwrthiant y llwybr dŵr. Gwrthiant R=ρ × L / A, lle mae ρ yn wrthedd (Ω·cm), L yw hyd llwybr (cm), mae A yn draws-arwynebedd adrannol (cm²). Ar gyfer dŵr DI gyda ρ=1 MΩ·cm (1,000,000 Ω·cm), L=10 cm, A=1 cm², R=1,000,000 × 10 / 1=10,000,000 Ω. Cerrynt gollyngiadau I=120 / 10,000,000=0.012 mA-ymhell o dan unrhyw drothwy. Fodd bynnag, os yw'r ardal agored yn fwy (A=100 cm²) a'r llwybr yn fyrrach (L=1 cm), R=1,000,000 × 1 / 100=10,000 Ω, I=120 / 10,000=12 mA. Mae hyn yn uwch na 5 mA ond yn is na 30 mA. Ni fyddai GFCI 30 mA yn baglu; byddai GFCI 5 mA yn baglu o fewn 200–300 ms.

Wrth i graidd y gwresogydd cyrydu, mae ïonau metel (nicel, haearn, cromiwm) yn hydoddi i'r dŵr DI, gan gynyddu'r dargludedd. Gall nam bach sy'n dechrau ar 12 mA dyfu i 30 mA dros 24-48 awr. Yn ystod yr amser hwnnw, mae'r gwresogydd yn parhau i weithredu, ac mae ïonau metel yn halogi'r dŵr DI. Mewn systemau DI lled-ddargludyddion neu fferyllol, gall hyd yn oed lefelau ppb o ïonau metel ddifetha cynnyrch. Mae GFCI 5 mA yn baglu pan fo'r diffyg yn dal yn fach, gan leihau halogiad.

Cymhariaeth Trothwy Trip GFCI ar gyfer DI Water

Ystyriaethau Arbennig ar gyfer DI Ultra-Pur

Mewn dŵr DI ultra-pur (18 MΩ·cm, a ddefnyddir mewn ffabrigau lled-ddargludyddion), mae ceryntau gollyngiad o ffawtiau gwresogyddion fel arfer yn is nag 1 mA. Ni fydd GFCIs 30 mA na 5 mA yn baglu. Ar gyfer systemau o'r fath, rhaid dylunio'r gwresogydd gyda rhwystrau lluosog (ee, gwain PFA dwbl) neu ddefnyddio dull gwresogi gwahanol (ee, mewn-gwresogydd cwarts llinell). Mae rhai cyfleusterau'n defnyddio monitro gwrthiant inswleiddio (IRM) yn lle GFCI: mae'r system yn mesur gwrthiant yn barhaus rhwng yr elfen wresogi a'r ddaear. Pan fydd gwrthiant yn disgyn o dan drothwy (ee, 10 MΩ ar gyfer DI ultra{-pur), mae larwm yn canu. Gall IRM ganfod namau na fyddent byth yn baglu GFCI oherwydd bod y cerrynt gollyngiadau yn rhy isel (0.5 mA ar 120 V i 240 kΩ? Aros: I=120/10e6=0.012 mA). Mewn gwirionedd, mae 10 MΩ yn rhoi 0.012 mA, y gellir ei ganfod gan IRM sensitif ond nid gan GFCI. Defnyddir trothwyon IRM o 1–10 MΩ.

Ar gyfer y rhan fwyaf o systemau dŵr DI (heb-lled-ddargludydd), mae gwrthedd yn 0.5–5 MΩ·cm, ac mae GFCIs 5–10 mA yn effeithiol. Ar gyfer DI ultra-pur lled-ddargludyddion, defnyddiwch IRM (larwm ar 1–10 MΩ) ynghyd â-adeiladu rhwystr dwbl.

Cod ac Ystyriaethau Awdurdodaethol

NEC (NFPA 70) Mae Erthygl 426 yn ei gwneud yn ofynnol i amddiffyn rhag bai ar y ddaear ar gyfer offer gwresogi trydan sefydlog. Ar gyfer gwresogyddion tanddwr, y trothwy taith uchaf yw 30 mA ar gyfer amddiffyn personél. Fodd bynnag, mae Erthygl 427 yn caniatáu trothwyon is (cyn ised â 5 mA) ar gyfer diogelu offer lle nad amddiffyn personél yw'r prif bryder (ee, gwresogyddion mewn mannau hygyrch ond nad ydynt yn ddefnyddwyr). Ar gyfer systemau dŵr DI, nodwch "amddiffyn offer GFCI" gyda throthwy taith 5-10 mA. Mewn rhai awdurdodaethau, mae angen GFCI 5 mA ar gyfer unrhyw wresogydd mewn dŵr â dargludedd o dan 100 µS/cm. Gwiriwch godau lleol.

Ar gyfer ôl-ffitio tanciau dŵr DI presennol gyda GFCIs 30 mA, gosod GFCIs 5 mA yn eu lle. Mae'r unedau'n gyfnewidiol (yr un ffactor ffurf) ac yn costio $50-100, sy'n llawer llai na chost un digwyddiad halogi.

Enghraifft Maes

Roedd dolen caboli dŵr DI fab lled-ddargludyddion yn defnyddio gwresogyddion PFA gyda GFCIs 30 mA. Dros 2 flynedd, datblygodd tri gwresogydd namau daear bach (cerrynt gollyngiadau 10-20 mA) nad oeddent yn baglu'r GFCIs 30 mA. Ni sylwodd y gweithredwyr ar unrhyw larymau. Trwytholchodd ïonau metel (haearn, nicel) i'r dŵr DI, gan sbeicio gwrthedd o 18 MΩ·cm i 2 MΩ·cm a halogi swp o wafferi. Newidiodd y fab i 5 mA GFCIs. Roedd namau gwresogyddion dilynol yn baglu ar unwaith ar 5 mA, gan gyfyngu ar halogiad i lefelau dibwys. Ychwanegodd y fab hefyd IRM gyda throthwy larwm 10 MΩ ar gyfer dolenni ultra{-pur.

Casgliad: Defnyddiwch 5-10 mA GFCI ar gyfer DI Water

Deionized water's low conductivity limits ground fault currents to 5–20 mA for typical breach sizes. A standard 30 mA GFCI may not trip, leaving the heater operating with a latent fault, corroding the core, and contaminating the bath. For DI water systems (0.5–5 MΩ·cm resistivity), specify a GFCI with 5–10 mA trip threshold. For ultra-pure DI water (>10 MΩ·cm), defnyddio monitro ymwrthedd inswleiddio yn lle GFCI. Mae cost GFCI 5 mA yn fach iawn o gymharu â chost halogiad. Peidiwch â llongio gwresogydd PFA ar gyfer gwasanaeth dŵr DI gyda GFCI 30 mA. Nodwch yn is. Trip yn gynnar, taith yn aml. Amddiffyn y bath, amddiffyn y cynnyrch.