Hva som faktisk synes i felt
Dugg, dråper, avleiringer og periodiske feil kan tyde på fukt. Vann sammen med forurensninger kan gi lekkasjestrømmer eller kortslutning. En feil som forsvinner ved oppvarming er ikke entydig: også komponent- og kontaktfeil kan være temperaturavhengige. Undersøk andre årsaker før diagnosen fastslås.
Akkurat som ved korrosjon er disse tegnene slutten på en prosess, ikke begynnelsen på den. Fukten har i de fleste tilfeller vært inne i armaturen over lang tid før den forårsaker en feil som synes utenfra eller måles som en funksjonsforstyrrelse.
Mekanismen — hvorfor en tett armatur likevel puster
En armatur som varmes opp om dagen og kjøles ned om natten får luften inne i armaturhuset til først å utvide seg og deretter trekke seg sammen. Ved avkjølingen, når trykket inne blir lavere enn trykket utenfor, kan en liten mengde luft fra omgivelsene trekkes inn gjennom kabelgjennomføringer, pakninger eller andre mikroskopiske sprekker som bygges opp i en tetning over tid. Denne ufrivillige gassutvekslingen beskrives gjerne som at armaturen ”puster”.
Problemet er ikke luften i seg selv, men vanndampen den bærer med seg. Relativ luftfuktighet beskriver hvor mye vanndamp luften inneholder i forhold til hva den maksimalt kan holde ved nettopp den temperaturen — og den maksimale mengden synker når temperaturen synker. Temperaturen der luften blir helt mettet, og vanndampen begynner å gå over til flytende vann, kalles duggpunktet. Når en armatur kjøles tilstrekkelig ned over natten, passerer luften inne ofte sitt duggpunkt, og vannet kondenserer som dråper på de kaldeste overflatene — vanligvis innsiden av glasset, optikken eller kretskortet.
Her er det verdt å skille mellom to ting som lett blandes sammen: et armaturhus i en korrosjonsfri kompositt som SMC løser ikke automatisk denne mekanismen. Armaturhusmaterialet avgjør om huset selv ruster eller korroderer — det avgjør ikke om fukt i det hele tatt kan trenge inn gjennom kabelgjennomføringer og tetninger. Elektronikken, kontaktene og loddeskjøtene inne er metalliske uansett armaturhusmateriale, og påvirkes av kondens på samme måte så snart fukten har nådd frem.
Fukt kan komme inn gjennom lekkasje, trykkvariasjoner eller diffusjon, eller være igjen etter produksjon og service. Kondens dannes når en innvendig flate blir kaldere enn luftens duggpunkt. En eldet tetning er én mulig årsak, men feilen må vurderes ut fra konstruksjon og eksponering.
I praksis
- Typiske tetningsmaterialer i utendørsarmaturer er EPDM-gummi eller silikon. Begge aldres av UV-stråling, ozon, varme og gjentatt sammentrykking (såkalt compression set, målbart etter ASTM D395) — noe som gjør at tetningstrykket synker med årene, uansett hvor tett armaturen var ved levering.
- IP66 beskriver beskyttelse mot støv og kraftige vannstråler under definerte prøveforhold i IEC 60529. Det garanterer ikke en bestemt brukstid eller damptetthet. Dokumentasjonen må angi prøveobjekt, montering, kondisjonering og relevante armaturkrav etter IEC 60598-1. (IEC 60529)
- Jo større temperatursvingning mellom dag og natt eller mellom årstider, desto flere pustesykluser gjennomgår armaturen — noe som gjør klima med store sesongforskjeller, som det nordiske, særlig relevante for denne feilmodusen.
Miljøets betydning
Størrelsen på temperaturendringen påvirker trykkforskjellen; antallet sykluser avhenger av drift og vær. Kondensrisikoen avhenger av vanndampmengde, innvendige overflatetemperaturer og uttørking. Kyst- eller innlandslokasjon alene avgjør ikke risikoen.
Resultatet er at fukt og kondens sjelden er et isolert problem — det er ofte det første leddet i en kjede som deretter påskynder korrosjon på armaturhus og kontakter, akkurat som en allerede svekket tetning påskynder fuktinntrengning. De to prosessene driver hverandre fremover snarere enn å være uavhengige av hverandre.
Hva som kan begrense fuktinntrengning — og hva det betyr for innkjøp
Trykkutjevnende membraner kan redusere trykkbelastningen på tetninger og hindre flytende vann innenfor spesifikasjonen. De slipper også vanndamp gjennom i begge retninger og garanterer ikke fravær av kondens. Konformt belegg kan gi sekundær beskyttelse for elektronikken; tetningsmateriale, geometri og kompresjon må fortsatt kontrolleres. (GORE) (Parker)
Tiltakene må fungere sammen i det tiltenkte miljøet. Vurder derfor tetningskonstruksjon, montering, service og dokumentert prøving i tillegg til IP-betegnelsen:
- Hvilket tetningsmateriale brukes, og hvilken levetid eller temperaturklasse er det oppgitt for?
- Finnes en trykkutjevnende løsning, eller er armaturhuset helt lukket bortsett fra tetningene selv?
- Er kretskortet konformt belagt som en sekundær beskyttelse, eller er tetningen den eneste barrieren mot fukt?
- Hvordan verifiseres tetningens ytelse etter aldring — ikke bare IP-klassen på en ny armatur?
Neste nivå av forståelse
Fukt som når elektronikken stopper sjelden ved en kortslutning i en kontakt — den slår oftest først mot den mest spenningsfølsomme komponenten.
Kondens og forurensninger kan gi korrosjon på ledere og forbindelser, lekkasjestrømmer og skade i flere elektroniske deler. Termisk aldring av driverens kondensatorer er en separat mekanisme som også må vurderes.
Levetid & driftssikkerhet
Hvordan driverens kondensatorer påvirker levetiden
Termisk aldring av elektrolyttkondensatorer er en av mekanismene bak hvorfor en armaturs virkelige levetid kan avvike fra databladet.
Sammendrag
Fukt kan komme inn gjennom lekkasje, trykkvariasjoner eller diffusjon, eller være igjen etter produksjon og service. Kondens dannes når en innvendig flate blir kaldere enn luftens duggpunkt. En eldet tetning er én mulig årsak, men feilen må vurderes ut fra konstruksjon og eksponering.
Et korrosjonsfritt armaturhusmateriale løser ikke denne mekanismen alene — det avgjør om huset selv aldres, ikke om fukt kan trenge inn gjennom gjennomføringer og tetninger. Elektronikken inne påvirkes av kondens uansett hvilket materiale huset er laget av.
IP66 beskriver beskyttelse mot støv og kraftige vannstråler under definerte prøveforhold i IEC 60529. Det garanterer ikke en bestemt brukstid eller damptetthet. Dokumentasjonen må angi prøveobjekt, montering, kondisjonering og relevante armaturkrav etter IEC 60598-1. (IEC 60529)