کیا بیرونی تہہ میں ایمبیڈڈ دھاتی میش والا پی ایف اے ہیٹر دھات کو ظاہر کیے بغیر زمینی-غلطی کا پتہ لگا سکتا ہے؟

پی ایف اے ہیٹر پر زمینی نقائص کا پتہ لگانے کا معمول کا طریقہ حرارتی عنصر سے عمل کے مائع تک رساو کرنٹ کی پیمائش کرنا ہے۔ اگر پی ایف اے میان میں شگاف یا پارگمی ہے، تو مائع دھاتی کور سے ملتا ہے، اور ایک ترسیلی راستہ بنتا ہے۔ تاہم جب تک ایسا ہوتا ہے ہیٹر پہلے ہی شدید خراب ہو چکا ہوتا ہے۔ بیرونی تہہ (دو پی ایف اے تہوں کے درمیان) میں نصب دھاتی میش کے ساتھ پی ایف اے ہیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ننگی دھات کو سنکنرن عمل میں لائے بغیر خرابیوں کا پہلے پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ میش عام طور پر سٹینلیس سٹیل یا نکل ہوتی ہے اور اسے گراؤنڈ فالٹ مانیٹر کے ساتھ جوڑا جاتا ہے جب بیرونی PFA تہہ ٹوٹ جاتی ہے (بری طرح، کیمیائی حملہ یا پھٹا ہوا) عمل مائع جڑے ہوئے میش سے رابطہ کرتا ہے جو سرکٹ کو زمین پر مکمل کرتا ہے اور الرٹ یا بند ہونے کا سبب بنتا ہے۔ اندرونی PFA تہہ اپنی جگہ پر رہتی ہے، لہذا دھاتی کور غسل کے ساتھ رابطے میں نہیں آتا ہے اور اسے آلودہ نہیں کرتا ہے۔ یہ سیٹ اپ میان کی خرابی کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے جبکہ بنیادی رکاوٹ (اندرونی پی ایف اے) مکمل طور پر فعال رہتی ہے۔ یہ قابل اعتماد طریقے سے مکینیکل نقصان، کھرچنے اور کیمیائی حملے کا پتہ لگاتا ہے لیکن دخول کا پتہ نہیں لگاتا (برقرار PFA کے ذریعے سالماتی پھیلاؤ)۔

تعمیر اور کھوج کا اصول
ہیٹر میں تین-پرتوں کا ڈھانچہ ہوتا ہے: اندرونی PFA (1.0-1.5 ملی میٹر) دھاتی کور کے اوپر، ایک کوندکٹو میش (0.1-0.3 ملی میٹر موٹی، 50-80% کھلی جگہ) اور بیرونی PFA (0.3-0.5 ملی میٹر) میش کے اوپر۔ میش گراؤنڈ فالٹ مانیٹر سے جڑا ہوا ہے (سرشار یا کم حد کے ساتھ ایک باقاعدہ GFCI، 1–5 mA)۔ عام آپریشن کے دوران میش کو بیرونی پی ایف اے کے ذریعے پروسیس مائع سے موصل کیا جاتا ہے۔ میش زمین پر تیر رہی ہے (یا حوالہ وولٹیج)۔ اگر بیرونی تہہ کو خروںچ سے ٹوٹ جاتا ہے، پہننے سے یا شگاف پڑ جاتا ہے- کنڈکٹو مائع جالی کو چھوتا ہے۔ رساو کا کرنٹ (عام طور پر 0.5-5mA) حرارتی عنصر (120-480VAC) سے اندرونی PFA (کیپسیٹیو کپلنگ یا خامی) کے ذریعے میش کے ذریعے زمین تک جاتا ہے۔ مانیٹر اس کرنٹ کو دیکھتا ہے اور یا تو ہیٹر کو بند کر دیتا ہے یا الارم بجاتا ہے۔ اندرونی پی ایف اے پرت اپنی جگہ پر رہتی ہے اور عمل کا سیال دھاتی کور کو نہیں چھوتا۔ ہیٹر کو تباہ کن ناکامی یا غسل کی آلودگی سے پہلے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

میش کو اس طرح بنایا جانا چاہیے کہ کوئی کپیسیٹیو کپلنگ پاتھ نہ بنے جس سے جعلی ٹرپ ہو سکے۔ سٹینلیس سٹیل میش (50% کوریج) والے 1 m² ہیٹر کے لیے، حرارتی عنصر اور میش کے درمیان کیپیسیٹینس 50-200 pF کے آرڈر پر ہے۔ 60 ہرٹز پر کیپسیٹو لیکیج کرنٹ 0.5-2 μA ہے، جو روایتی سفر کی حد (1-5 mA) سے بہت نیچے ہے۔ Capacitive Coupling کے ذریعے غلط سفر کوئی مسئلہ نہیں ہے۔ تاہم میش کو دھاتی کور سے برقی طور پر موصل ہونا ضروری ہے۔ کوئی بھی براہ راست رابطہ مستقل زمینی غلطی پیدا کرتا ہے۔ مینوفیکچرنگ کے دوران، اندرونی پی ایف اے پرت کو پن ہول سے پاک ہونا چاہیے اور میش کو اندرونی تہہ میں سوراخ کیے بغیر ڈالنا چاہیے۔

ناکامی کے موڈ کا پتہ لگانے کی کامیابی
فیلور موڈ بیرونی پی ایف اے کی ناکامی اندرونی پی ایف اے کی خلاف ورزی؟ میش کا پتہ لگانے کا امکان؟ وقت کا فائدہ بمقابلہ روایتی GFCI
رگڑ (باہر کی تہہ کے ذریعے پہنا ہوا) ہاں نہیں ہاں مہینوں سے سالوں تک
ٹول یا ڈیٹریٹس کے ذریعہ سکریچ ہاں نہیں ہاں مہینوں سے سالوں تک
کیمیائی حملہ (سطح کا خراب ہونا) ہاں (وقت کے ساتھ) نہیں (پہلے) ہاں ہفتوں سے مہینوں تک
تھرمل کریکنگ (سائیکلنگ) ہاں (باہر کی طرف شگاف کا پھیلاؤ) ابھی نہیں ہاں ہفتوں سے مہینوں تک
اثر نقصان (ڈنگ) ہاں (اگر بیرونی خلاف ورزی کی گئی ہو) نہیں شاید مہینے
پارمیشن (سالماتی پھیلاؤ) نہیں (سالمیت) نہیں نہیں (کوئی مائع رابطہ نہیں) کوئی نہیں (پہلے سے طے شدہ کی طرح)
دو تہوں میں پن ہول (مینوفیکچرنگ کی خرابی) ہاں ہاں ہاں (لیکن بنیادی بے نقاب) کوئی نہیں (پرانا جی ایف سی آئی ایک ہی وقت میں ٹرپ کرتا ہے)
اندرونی تہہ میں شگاف (باہر ٹھیک) نہیں ہاں نہیں (مائع کور میں جاتا ہے، میش نہیں) کوئی نہیں (روایتی GFCI بنیادی نمائش کا پتہ لگاتا ہے)
فیلڈ کی کارکردگی اور حدود
2 سالوں کے دوران کھرچنے والی سلیری سروس (سیلیکا ریت، 2 m/s، 80 ڈگری) میں میش کے ساتھ ایمبیڈڈ پی ایف اے ہیٹرز کے فیلڈ تجربات کا نتیجہ یہ نکلا کہ ٹرائل کے دوران 50 ہیٹرز میں سے 12 میں بیرونی تہہ کی خلاف ورزی ہوئی (میش اور زمین کے درمیان موصلیت کی مزاحمت میں کمی سے تصدیق)۔ اندرونی PFA پرت تمام 12 معاملات میں برقرار تھی۔ میش ڈیٹیکٹر بیرونی تہہ کی خلاف ورزی کے 1-2 گھنٹے بعد بند ہو گیا ہو گا، لیکن ایک معیاری GFCI (جو کور سے رساو کا پتہ لگاتا ہے) نہیں ہو گا، کیونکہ کور اب بھی الگ تھلگ تھا۔ الرٹ پر اوسط باقی اندرونی PFA موٹائی 1.1-1.4 ملی میٹر تھی (1.5 ملی میٹر سے شروع ہوئی) - بہت سی رکاوٹیں رہ گئی ہیں۔ میش کے بغیر، یہ ہیٹر اس وقت تک فعال رہتے جب تک کہ اندرونی تہہ کی خلاف ورزی نہ ہو جائے (تخمینہ 3-9 ماہ بعد) جس وقت غسل کی آلودگی واقع ہو گی۔ میش نے 3-9 ماہ کی پیشگی وارننگ دی۔

کیمیکل سروس میں (30% HCl، 90 ڈگری) تھرمل سائیکلنگ کی وجہ سے پانچ ہیٹروں کی بیرونی تہہ ٹوٹ گئی تھی۔ میش شگاف شروع ہونے کے بعد 1-2 سائیکلوں پر پانچوں کا پتہ لگانے کے قابل تھا۔ ایک معیاری GFCI اس وقت تک ٹرپ نہیں کرتا جب تک کہ شگاف اندرونی تہہ میں پھیل نہ جائے (20 سے 50 سائیکل بعد میں)۔ میش نے دوبارہ اچھی ابتدائی وارننگ دی۔ جیسا کہ توقع کی گئی تھی کہ میش کے ذریعہ کوئی پارمیشن ناکامی (برقرار پی ایف اے کے ذریعے تیزاب کا سالماتی پھیلاؤ) نہیں دیکھا گیا۔ ایپلی کیشنز کے لیے جہاں پارمیشن بڑی ناکامی کا موڈ ہے (مثلاً اعلی درجہ حرارت پر مرکوز HF) میش بہت کم فائدہ پیش کرتا ہے۔

تنصیب اور نگرانی
میش کو اپنے برقی کنکشن کی ضرورت ہوتی ہے - ہیٹر کیبل میں ایک تیسری تار (لائن، نیوٹرل اور کور گراؤنڈ کے علاوہ)۔ آپ چاہتے ہیں کہ میش گراؤنڈ بنیادی گراؤنڈ سے الگ ہو تاکہ الجھن نہ ہو۔ میش کو مانیٹر سے اور مانیٹر کو سسٹم گراؤنڈ سے جوڑنا معیاری مشق ہے۔

میش ہیٹر کی لاگت میں 15-30٪ کا اضافہ کرتا ہے۔