정전기 방전 - 충격적인 실상!

방금 전에는 바니시가 유압 시스템에 미치는 유해한 영향에 대한 문서를 공유했습니다.
  
 여기에서 샘 키팅(Sam Keating, Hydac Technology Ltd.의 Fluid Care 부서 실험실 관리자)은 오일 및 필터에 정전기가 가해지는 정전기 방전에 대해 이야기합니다.

 

정전기 방전은 소재 사이의 전자 이동으로 인해 발생합니다. 이러한 이동의 이유는 필터 매체와 오일의 전자 친화력을 나타내는 마찰 전기입니다.

 

필터 매체는 일반적으로 유리 섬유이며, 전자를 방출하고 양전하 상태를 선호하는 반면, 오일은 전자를 받아들이고 음전하 상태를 선호합니다. 이러한 물질이 분리되는 경우, 장력이 증가합니다. 3 kV/mm 이상이 되면 즉시 방전 스파크가 발생합니다.

  • Discharges in filter element

  • Discharge outside of the system

  • Discharges in a hydraulic tank

  • Discharge at a tooling machine

이러한 스파크는 바니시 형성에 기여할 뿐만 아니라, 다음과 같은 문제 역시 유발합니다:

 

  • 구멍이 필터 레이어에서 연소되어 3 µm 필터를 실질적으로 200 µm 필터로 바꿉니다.

  • 스파크 마이그레이션 - 이것은 종종 필터를 전도성을 지니도록 하여, 정전기 방전을 방지하는 솔루션으로 간주되지만, 실제로는 필터의 스파크 발생을 방지하기만 할 뿐입니다. 충전이 계속 축적되어 탱크 등 안전이 더욱 중요한 영역에서 방전됩니다. 해당 위치에서는 오일 미스트가 발화하여 화재나 폭발을 유발할 위험이 있습니다.

  • 일반적으로 500 pS/m 이상의 높은 전도도를 지닌 오일은 전자 흐름 경로가 더 다양하기 때문에 정전기 방전에 대한 민감성이 더 낮습니다. 이러한 오일은 일반적으로 아연과 같은 중토류금속이 존재하기 때문에 전도성이 더 높은 그룹 1의 노후화된 기유에 속합니다. 일반적으로 500 pS/m 미만의 전도성이 낮은 오일은 정전기 방전에 더 취약합니다. 이것은 일반적으로 그룹 2 및 3의 더 정제된 기유입니다.

 

결과적으로 오일의 전도도를 측정하는 것은 정전기 방전 위험을 결정하기 위한 첫 번째 매개변수입니다. 추가적인 위험 지표는 다음과 같습니다:

 

  • 필터의 작업 부하 - 낮은 전도도가 0.1L⋅min-1cm-2의 필터 작업 부하 이상인 경우, 스파크 발생 가능성이 상당히 높아집니다.

  • 저온 조건 - 전도도는 온도와 양의 상관관계가 있기 때문에, 저온 시동 중의 전도도가 권장값인 500 pS/m보다 현저히 낮아 충전 축적을 유발할 수 있습니다.

  • 오일 상태 - 이 문서는 주로 산화 생성물을 다룹니다. 앞서 설명한 내용과 같이 정전기 방전은 바니시 형성의 주요 원인입니다. 따라서 바니시 양이 증가했다는 것은 정전기 방전이 발생했음을 의미하는 잠재적인 지표일 수 있습니다.

  • 물리적 징후 - 정전기 방전이 발생하는 경우, 스파크가 발생한다는 명확한 지표가 존재할 수 있습니다. 필터 하우징 가까이로 접근하면, 정전기 방전이 반복적으로 발생할 때의 소리가 들릴 수도 있습니다. 또한 필터 엘리먼트 자체에 화상으로 인한 손상의 징후가 존재합니다. 이러한 프로세스는 사용한 필터 엘리먼트를 풍부한 경험을 보유한 실험실에 의뢰하여 분석함으로써 간단히 해결할 수 있습니다.

  • Burned filter element

  • Increased formation of oil degradation products (varnish)

  • Interference of electronic components

  • Burned breather filters

시스템에 정전기 방전의 위험이 존재한다고 의심되는 경우, 필터를 전도성으로 만드는 것은 절대로 해결책이 될 수 없다는 점에 유의하시기 바랍니다! 상호작용 프로세스를 근본적으로 중지해야 합니다. 애초에 전자 전달이 방지되는 경우, 전하가 축적되지 않으며 스파크 위험 역시 감소합니다. 이것은 극한의 조건에서 필터 엘리먼트 HYDAC Stat-Free® 또는 HYDAC Stat-X®를 사용하여 달성할 수 있습니다.
  
 HYDAC의 광범위한 유압 관련 경험을 활용하여 당사의 엔지니어는 필터 엘리먼트를 테스트하고 문제를 식별하여 시스템이 안전하게 작동할 수 있도록 하는 솔루션을 제공할 수 있습니다.
  
 
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