L-ilma dejonizzat (DI) għandu konduttività elettrika baxxa ħafna-tipikament 0.1–10 µS/ċm, meta mqabbel ma' 500–1,000 µS/ċm għall-ilma tal-vit. F'sitwazzjoni ta 'ħsara fl-art fejn il-kisja tal-PFA tinkiser u l-element tas-sħana jikkuntattja l-ilma DI, il-kurrent tat-tnixxija huwa ħafna inqas milli fl-ilma tal-vit minħabba r-reżistenza għolja tal-ilma DI. GFCI standard ta' 30 mA (interrutur taċ-ċirkwit ta' ħsara fuq l-art) jista' ma jivvjaġġax minħabba li l-kurrent ta' tnixxija mill-ilma DI jista' jkun biss 5–15 mA-insuffiċjenti biex jilħaq il-limitu ta' 30 mA. Il-heater ikompli jaħdem b'ħsara moħbija, u l-qalba tal-metall tissaddad bil-mod matul ġimgħat jew xhur. Eventwalment, il-prodotti tal-korrużjoni jistgħu joħolqu mogħdija konduttiva, jew il-qalba tista 'tfalli tiftaħ, iżda d-dewmien jippermetti kontaminazzjoni tal-banju. Għas-sistemi tal-ilma DI, il-limiti tal-vjaġġ tal-GFCI għandhom ikunu 5–10 mA, mhux 30 mA. Xi ġurisdizzjonijiet jippermettu 5 mA għall-protezzjoni tat-tagħmir f'fluwidi ta'-reżistività għolja.

Il-konduttività u t-tnixxija tal-kurrent fl-Ilma DI

Il-kurrent ta 'tnixxija minn element ta' tisħin espost (120 VAC) għall-art permezz ta 'ilma DI huwa I=V / R, fejn R hija r-reżistenza tal-mogħdija tal-ilma. Reżistenza R=ρ × L / A, fejn ρ hija r-reżistenza (Ω·cm), L hija t-tul tal-mogħdija (cm), A hija l-erja tas-sezzjoni trasversali (cm²). Għal ilma DI b'ρ=1 MΩ·cm (1,000,000 Ω·cm), L=10 ċm, A=1 ċm², R=1,000,000 × 10 / 1=10,000,000 Ω. Kurrent ta' tnixxija I=120 / 10,000,000=0.012 mA- ferm taħt kwalunkwe limitu. Madankollu, jekk iż-żona esposta hija akbar (A=100 ċm²) u l-mogħdija iqsar (L=1 ċm), R=1,000,000 × 1 / 100=10,000 Ω, I=120 / 10,000=12 mA. Dan huwa 'l fuq minn 5 mA iżda taħt 30 mA. GFCI ta' 30 mA ma jivvjaġġax; GFCI ta' 5 mA jivvjaġġa fi żmien 200–300 ms.

Hekk kif il-qalba tal-heater jissaddad, joni tal-metall (nikil, ħadid, kromju) jinħall fl-ilma DI, u jżid il-konduttività. Ħsara żgħira li tibda minn 12 mA tista 'tikber għal 30 mA fuq 24–48 siegħa. Matul dak iż-żmien, il-heater ikompli jaħdem, u l-joni tal-metall jikkontaminaw l-ilma DI. F'sistemi DI semikondutturi jew farmaċewtiċi, anke livelli ta 'ppb ta' joni tal-metall jistgħu jħassru l-prodott. A 5 mA GFCI vjaġġi meta l-ħsara tkun għadha żgħira, jimminimizzaw il-kontaminazzjoni.

GFCI Trip Threshold Tqabbil għal DI Water

Konsiderazzjonijiet Speċjali għal Ultra-DI Pura

F'ilma DI ultra-pur (18 MΩ·cm, użat f'fabs semikondutturi), il-kurrenti ta 'tnixxija mill-ħsarat tal-heater huma tipikament taħt 1 mA. La 30 mA u lanqas 5 mA GFCIs ma se jivvjaġġaw. Għal sistemi bħal dawn, il-heater għandu jkun iddisinjat b'barrieri multipli (eż., għantijiet PFA doppji) jew juża metodu ta' tisħin differenti (eż., heater tal-kwarz-in-line). Xi faċilitajiet jużaw monitoraġġ tar-reżistenza tal-insulazzjoni (IRM) minflok GFCI: is-sistema kontinwament tkejjel ir-reżistenza bejn l-element tat-tisħin u l-art. Meta r-reżistenza tinżel taħt limitu (eż., 10 MΩ għal DI ultra-pur), ħoss allarm. L-IRM jista' jiskopri ħsarat li qatt ma jqabbdu GFCI minħabba li l-kurrent ta' tnixxija huwa baxx wisq (0.5 mA f'120 V permezz ta' 240 kΩ? Stenna: I=120/10e6=0.012 mA). Attwalment, 10 MΩ jagħti 0.012 mA, li huwa skopert minn IRM sensittiv iżda mhux minn GFCI. Jintużaw limiti IRM ta' 1–10 MΩ.

Għall-biċċa l-kbira tas-sistemi tal-ilma DI (mhux-semikondutturi), ir-reżistenza hija 0.5–5 MΩ·cm, u 5–10 mA GFCIs huma effettivi. Għal semikondutturi ultra-DI pur, uża IRM (allarm f'1–10 MΩ) flimkien ma' kostruzzjoni ta' barriera doppja-.

Kodiċi u Konsiderazzjonijiet Ġurisdizzjonali

NEC (NFPA 70) L-Artikolu 426 jeħtieġ protezzjoni ta 'ħsara fl-art għal tagħmir tat-tisħin elettriku fiss. Għal ħiters sommerġibbli, il-limitu massimu tal-vjaġġ huwa 30 mA għall-protezzjoni tal-persunal. Madankollu, l-Artikolu 427 jippermetti limiti aktar baxxi (baxx sa 5 mA) għall-protezzjoni tat-tagħmir fejn il-protezzjoni tal-persunal mhijiex it-tħassib ewlieni (eż., ħiters f'żoni aċċessibbli iżda mhux ta' kuntatt tal--utent-). Għas-sistemi tal-ilma DI, speċifika "protezzjoni tat-tagħmir GFCI" b'limitu ta' vjaġġ ta' 5–10 mA. F'xi ġurisdizzjonijiet, GFCI ta' 5 mA hija meħtieġa għal kwalunkwe heater fl-ilma b'konduttività taħt il-100 µS/ċm. Iċċekkja l-kodiċijiet lokali.

Għat-tagħmir mill-ġdid ta' tankijiet tal-ilma DI eżistenti b'30 mA GFCIs, ibdel b'5 mA GFCIs. L-unitajiet huma interkambjabbli (l-istess fattur tal-forma) u jiswew $50-100, ferm inqas mill-ispiża ta 'avveniment wieħed ta' kontaminazzjoni.

Eżempju tal-Qasam

Il-loop tal-illustrar tal-ilma DI ta 'fab semikondutturi użat heaters PFA b'30 mA GFCIs. Matul sentejn, tliet ħiters żviluppaw ħsarat żgħar fl-art (kurrent ta' tnixxija 10–20 mA) li ma ħarbatx il-GFCIs ta' 30 mA. Operaturi ndunat ebda allarmi. Ioni tal-metall (ħadid, nikil) lissija fl-ilma DI, li jżidu r-reżistenza minn 18 MΩ·cm sa 2 MΩ·cm u jikkontaminaw lott ta 'wejfers. Il-fab qaleb għal 5 mA GFCIs. Ħsarat sussegwenti tal-heater tfixkel immedjatament f'5 mA, u jillimitaw il-kontaminazzjoni għal livelli negliġibbli. Il-fab żiedet ukoll IRM b'limitu ta' allarm ta' 10 MΩ għal loops ultra-puri.

Konklużjoni: Uża 5–10 mA GFCI għal 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), uża monitoraġġ tar-reżistenza tal-insulazzjoni minflok GFCI. L-ispiża ta 'GFCI ta' 5 mA hija minima meta mqabbla mal-ispiża tal-kontaminazzjoni. Tibgħatx heater PFA għal servizz tal-ilma DI b'GFCI ta' 30 mA. Speċifika aktar baxx. Vjaġġ kmieni, vjaġġ spiss. Ipproteġi l-banju, ipproteġi l-prodott.