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為了分析目前商用空調市場控制器問題方向,對市場商用空調控制器存在問題進行抽樣調查,調查結果問題主要指向腐蝕問題和燒板問題,而腐蝕問題和燒板問題之間存在因果聯(lián)系;強電控制器腐蝕問題,會間接導致絕緣距離變化,破壞原有爬電距離,進而形成放電現(xiàn)象,最后產生燒板問題。防腐問題為國內商用空調主要整改方向[1]。調查國內幾家知名空調企業(yè),腐蝕問題并未有效解決,商用空調使用環(huán)境惡劣,外機所處環(huán)境多為戶外空曠地帶或樓頂?shù)龋L年受風吹日曬雨淋,風化嚴重,尤其是雨后日曬環(huán)境,空氣濕度大,外機本身在夏季工作時起散熱作用,周圍溫度高,對空調控制器所處環(huán)境就為高溫高濕環(huán)境,在電器盒結構不理想情況下,在主板防腐能力有限制的情況下,主板腐蝕就會成為必然問題。
依據GB4793.1-2007污染等級3,材料組別Ⅲ,電氣間隙9.4mm,各種品牌設計都會滿足國標設計方案,而且部分設計會高于國標設計,但實際使用過程中卻總會出現(xiàn)一定比例的過燒現(xiàn)象。
主板引腳長度會減少主板與接地鈑金之間的電氣間隙,發(fā)現(xiàn)實際使用環(huán)境下的粉塵,又會加劇這種距離的縮小,加上實際使用環(huán)境中的濕度,造成粉塵疊加。將絕緣距離縮減至5mm,最終造成爬電間隙變化導致的放電現(xiàn)象。
此種主板原件與鈑金之間距離偏小的情況產生,是對國標理解不準確,把板面和鈑金間距離理解為前期間隙,忽略了引腳突出長度,同時也沒有考慮到,在引腳上附著的異物、水珠厚度、模塊引腳抬高高度等,另外存在的問題是,引腳突出的尖端,是產生放電的必要條件[2]。
污染導致的接觸不良現(xiàn)象:實際使用過程中接口污染導致長期接觸不良,連接電氣的端子,污染后,阻值變大,長期運行后發(fā)熱,熱量累計到一定程度,就會對主板造成損壞,從而形成對主板緩慢的熱損傷,此種問題較為隱蔽,出現(xiàn)時往往沒有故障表現(xiàn),使用一段時間后才能明顯發(fā)現(xiàn)主板燒痕跡,容易引發(fā)火災,形成火燒機現(xiàn)象,有巨大安全隱患;從設計角度說,從螺釘緊固方式上,對螺釘松動進行預防,增加墊片橫紋,增加彈簧墊片,探索力矩合適值等;從異物預防角度,電控整體結構防腐較為重要,從整體結構上,防止螺釘墊片氧化,從而達到對接觸不良問題進行預防。
電器盒結構設計中百葉窗,格柵,能阻擋較大個體的昆蟲、老鼠等誤入電器盒內部造成損壞,但是小個體的如壁虎,瓢蟲等出現(xiàn)在IPM電路中最終導致電路損壞的也有相當數(shù)量。
對于異物灰塵改善,原有底部格柵無擋板,整改后增加擋板,防止灰塵和水汽直接進入,擋板可以直接阻隔外機風機運行過程中的揚塵,同步可以轉變濕氣的流向,從而讓流經電器盒的氣流中的凝結小水珠阻擋在電器盒之外。
對現(xiàn)有電控盒內結構進行優(yōu)化,頂部原先無封口,現(xiàn)增加封口,防止鼠蟲進入,同時對現(xiàn)有風道進行優(yōu)化,頂部開方形孔通風散熱,對調整后的電控盒內部流場進行CFD模擬,優(yōu)化前的內部流場旋渦較多,優(yōu)化后的內部流場旋渦明顯減少[3]。
主要預防點應從結構防護入手,商用空調外機使用環(huán)境較為嚴酷,有高低溫劇烈變化,有高濕環(huán)境,甚至有積水后蒸汽揮發(fā)凝露,凝霜等現(xiàn)象,在此環(huán)境基礎上出現(xiàn)的外部粉塵污染,大氣污染,部分區(qū)域的空氣酸堿污染等,化工廠氨氣污染,污染物遇到水,就會產生大量自由移動帶電荷離子,在直流電作用下,形成電遷移,最終形成電腐蝕。維修過程中表現(xiàn)為腐蝕。此種預防,必須在使用直流電電控中,做好結構密封,密集的引腳排列不能直接暴露在外部環(huán)境中,需要進行結構密封和輔料防護。
一般除了結構防護外,主板自身的防護能力也需要對應提升,使用輔料對主板原件面,焊點面,進行輔料防護,是電子行業(yè)常用做法,輔料選擇一般包括,三防漆、硅膠、電子密封膠防護。
早期三防漆防護使用人工毛刷向主板面刷,由于三防漆的粘滯性,用毛刷涂抹并不方便,常規(guī)做法是加水降低三防漆的粘滯性,但對應的,就損失了三防漆的防潮性能;
商用空調市場安裝情況很大情況下決定了空調品質,在實際調查中查看,腐蝕電氣安全的統(tǒng)一,在市場上表現(xiàn)的差異性較大,三分空調七分安裝,從性能上和電控防護上,電路可靠性都表現(xiàn)一致,即好的空調需要配合好的安裝,才能體現(xiàn)好的品質,就腐蝕而言,大部分空調問題造成的主要原因為環(huán)境惡劣,安裝條件不佳導致,此種造成腐蝕,并非能通過簡單的。
商用電控使用條件的特殊性決定了,商用電控必須忍耐惡劣環(huán)境,長時間工作,高溫高濕,極限低溫等,惡劣環(huán)境,所以電控本身的結構、防護、防腐方案和電控本身結構,防腐材料輔料能有效決定整機結構性能,需要重點關注。