Feuchtigkeit im IP66-Gehäuse eingeschlossen


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Ich habe einen Erfahrungsbericht über ein Produkt erhalten, das in einem IP66-Aluminium-Druckgussgehäuse eingeschlossen ist. Es wurde beobachtet, dass sich im Inneren des Gehäuses immer wieder Wasser / Feuchtigkeit niederschlug und weiße Flecken bildete (siehe Anhang). Das Produkt wurde vor etwa einem Jahr in einer US-Region installiert.

Ecke des Aluminiumkastens mit weißer Verfärbung und Verkabelung

Es wurde berichtet, dass die obere Abdeckung ordnungsgemäß angeschraubt wurde und kein Wasser eindringen kann. Eine meiner Fragen lautet jedoch: Wir installieren dieses Produkt auf einem Straßenlaternenmast und die obere Abdeckung wird nur vor Ort angeschraubt Was ist, wenn die Atmosphäre während der Installation bereits voller Feuchtigkeit ist? Diese Feuchtigkeit wird im Gehäuse eingeschlossen und nach dem Abdecken der Oberseite versiegelt. Und aufgrund des sich ständig ändernden Wetters kondensiert die Feuchtigkeit immer wieder und schafft das Problem. Wie kann ich da rauskommen? Ein Weg, den ich denke, wäre es, eine Art Quarzsack zu verwenden, um Feuchtigkeit zu absorbieren. Irgendein Rat?


Ich glaube nicht, dass es noch viel mehr zu sagen gibt, was Sie noch nicht wissen. Sie sind sicher, dass das Gehäuse nicht ausgelaufen ist. Daher sind ein Trockenmittel (Kieselgel) und / oder das Befüllen des Gehäuses mit einem trockenen Inertgas so gut wie Ihre einzigen Optionen.
brhans

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Füllen Sie trockenes Stickstoffgas nach, bevor Sie das Gerät abdichten. Aber ich vermute, dass das Gerät nicht so abgedichtet ist, wie Sie es sich vorstellen, mit Drähten, die in die Box ein- und ausgehen, und Leuten, die während der Installation oder Nacharbeit "mit dem Mann umgehen".
jonk

Ein Kunde wollte einen Teil unserer Elektronik, die wir in NEMA 4-Boxen liefern, unter Wasser stellen und fand, dass Magic Gel großartig funktioniert. raytech.it/product/low-voltage/magic-gel?lang=de
Warren

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Hinweis zu "Eingeschlossene feuchte Luft bei geschlossener Box" Bei 25 ° C sind 22 g / m 3 Wasser vorhanden, oder 22 mg, wenn dies eine 1-l-Box ist. Das ist ein 3mm Wasserball. Mehr als das und es kam danach
Henry Crun

Antworten:


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Folgendes ist mit einem von mir entworfenen Produkt geschehen, das IP69K (Schutz gegen leistungsstarke Hochtemperaturwasserstrahlen) ist. Es wurde in China installiert und versagte nach ein paar Jahren. Bei genauerem Hinsehen tropfte etwa 2 cm Wasser herum. Scheinbar ein Rätsel.

Es stellte sich jedoch heraus, dass sich allmählich Feuchtigkeit ansammelte. Jede Nacht wurde das Produkt ausgeschaltet und im Inneren begann es über Nacht abzukühlen. Während dieser Zeit nahm der Innendruck ab (weil die Innenluft abkühlte) und saugte feuchte Luft aus der Umgebung an. Das setzte sich auf der mikroskopisch kleinen Wasserschicht ab, die in der vergangenen Nacht aufgenommen wurde. Allmählich baute es sich auf, bis es ein Schaltnetzteil erreichte und dann knallte.

So haben wir die Option verkauft, eine Ablassschraube anbringen zu lassen, und jede Bestellung wurde unter Berücksichtigung dieses Feuchtigkeitsproblems bearbeitet.

Silicagel funktioniert, hat jedoch nur eine begrenzte Lebensdauer, bevor es ersetzt werden muss. Ein Überdruck im Inneren hilft - wenn er so gut abgedichtet ist, wie Sie es vorschlagen, können Sie langsam auslaufende Gaskartuschen kaufen, die den Überdruck aufrechterhalten -, sie werden in der Petrochemie verwendet und sind mit dem Flammschutz vergleichbar, indem sie verhindern, dass flüchtige Gase eindringen und potenziell werden gezündet werden.


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Ich liebe die Idee einer langsamen Leckgaspatrone, um einen leichten Überdruck aufrechtzuerhalten - wenn es möglich ist, eine Anzeige einzubauen, wenn die Patrone leer ist, damit sie ausgetauscht werden kann.
Jonk

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+1 Tolle Geschichte aus den Schützengräben. @Transformer Unsere Klimakammer verfügt über eine Feuchtigkeitsregelungsoption mit Nass- / Trockenlampe. Vielleicht können Sie das simulieren, indem Sie eine offene Wanne mit Wasser in der Kammer erhitzen, wenn das lokale Wasser nicht hoch genug ist (Erhitzen der Luft verringert die relative Luftfeuchtigkeit).
Spehro Pefhany

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Die Definition von wasserdicht ist, dass das Loch in der Unterseite größer ist als das Loch in der Oberseite.
Henry Crun

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@Transformator Wenn sich in Ihrem Gerät eine Wärmequelle befindet (dh es wird wärmer als in der Außenumgebung), können poröse Entlüftungsöffnungen besser arbeiten, da der Dampfdruck im Inneren höher ist als im Freien, sodass Wasser austritt Hinweis: Goretex-Entlüftungsöffnungen müssen sich dort befinden, wo sie nicht von flüssigem Wasser bedeckt werden
Henry Crun,

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@Andyaka Bist du sicher, dass die "Slow Leak Gasflasche" nicht etwas ist, für das du den Lehrling schickst, zusammen mit gestreifter Farbe und einem langen Gewicht?
Henry Crun

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Andy beschreibt genau den Mechanismus, den ich auch gesehen habe. Aus diesem Grund bevorzuge ich umgekehrte Schaufelgehäusekonstruktionen, bei denen nach Möglichkeit keine Dichtungen verwendet werden. „Die Definition der wasserdicht ist das Loch in der Unterseite größer ist als das Loch auf der Oberseite“ Hinweis auf „Trapped feuchte Luft bei Kasten geschlossen“ bei 25 ° C, gibt es 22 g / m ^ 3 Wasser , oder 22 mg , ob dies eine 1L Box. Das ist ein ~ 3mm Wasserball.

Ich fand, dass Scotch-Brite-Pads eine gute Entlüftungsöffnung und ein guter Käferstopper für fest installierte Geräte sind.

Ich habe auch gerade eine Scheibe aus Gortex-Regenmantel geschnitten und diese in die Hülle eingeschweißt. (Auf Metallgitter, wenn Sie Wanzen nagen). Ich habe vor Jahren einige Transpirationsexperimente durchgeführt und die 6 verschiedenen Arten von atmungsaktiven Stoffen getestet, die ich bekommen konnte. (Silikongewebe auf die Tasse mit Wasser legen und im Heißwasserschrank stehen lassen). Echtes Goretex war mehr als 2x besser als die damaligen Klone.

Heutzutage gibt es spezialisierte Einschraub- und Aufsteckgeräte . (Viel kleiner als die 1,5 "Gortex-Patches, die ich verwendet habe)

Wenn Sie das Gehäuse in einem Winkel von 10 Grad zur Horizontalen montieren, sammelt sich das Wasser in der Ecke. Es ist gut zu planen, wohin das Wasser fließen soll. Durch ein kleines Abflussloch wird das flüssige Wasser des Überdrucks tagsüber aus dem Abflussloch austreten. Setzen Sie einen Docht in die Abflusslöcher, damit die Wassertropfen abfließen.

Ein Sonnenschutz und / oder eine weiße Farbe reduzieren die Innentemperatur und damit den Überdruck, der tagsüber die Luft ablässt (und somit nachts Feuchtigkeit ansaugt). Daneben gibt es IR-reflektierende Farbe , die zu dunklen Farben in der Sonne führt 10 ° C Kühler.

Bei einem kürzlich in der Spritzwasserzone von Booten verwendeten Datenlogger habe ich einen Hygrometer-Chip eingesetzt, um zu wissen, ob Wasser eingedrungen ist.


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+1, if only for the moisture monitoring!
yo'

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I once found water in a box like that installed INSIDE a house. I was baffled about where it could come from. Turns out the water wicked itself through the wire going into the box, coming from another (similar) box on the roof that was full of water. So basically the electrical wire was operating as a hose. I can't see very well on the picture you're providing, but if applicable, maybe investigate the possibility that water came in through the wiring? Even if the wires only come in from underneath, if the wire is going up, the pressure could force the water through the wiring. Hope this helps.


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What you want is to prevent condensation from the thermal difference between the case and internal air. This depends on the relative humidity of the internal air to not exceed the dew point.

IP67 specifies prevent vapor pressure leaks submersed to 2~3m under water tested for >=1hr as per supplier specs.

IP66 only protects against external water spray and IP69 only protects against higher pressure water spray.

But neither can guarantee prevention of condensation if the RH of contained air is high.

Possible remedies

  • power wire entry voids the IP66 rating so liquid rubber sealant is needed
  • Epoxy Conformal spray to case interior
  • PCB with ENIG pads or equivalent gold alloy.
  • Conformally coated PCBA with mask for LEDs.
  • Desiccant.
    -Teflon gas plug
  • internal heater (Hygrotherm)
  • thermal insulation to case interior

The last suggestion requires measuring or calculating the need to conduct heat outside and prevent a temperature gradient on the inside inducing condensation above Dew Point.

The Dew Point drops with rising air pressure so allowing an H2 pressure leak with a Teflon plug still blocks Vapour Pressure of H2O.

Each of these solutions may cause new thermal problems if you need heat conduction, so this is a factor to consider.

  • The neoprene gasket seal must be a smooth interface on the case to have a constant high pressure seal which may be a problem on aluminum castings.

  • Testing should include rapid temperature cycling and monitoring internal condensation with condensation ink dots ( like those used in Apple products which change colour) and perhaps internal pressure.

  • Avoiding Solar heating also helps if possible for reducing thermal shock.


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I've observed, learned from (the hard way), and later protected from this phenomenon on a number of outdoor products. You can also see a similar effect if the enclosure becomes very hot (e.g. direct daytime sun) and then experiences a cold rain shower. The rapid temperature change cancreate a negative pressure capable of sucking water in right through NEMA 4X (hosedown) rated seals.

If you want to maintain your ingress protection rating while allowing for the exchange of air, you can use the product we ended up selecting, a breathable-membrane sealed vent from Gore: https://www.gore.com/products/categories/venting?view=protective-vents-for-outdoor-electronics


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As long as ambient air can reach the area changes in weather will cause condensation when the air is humid and the metal is cold. The same problem can happen in houses that don't have good vapor barrier protection in the walls- protecting the inside of the perimeter walls from the humid air the can come from living inside a house where bathing, cooking, breathing occurs. When the vapor barrier is inadequate to the point where humid air can penetrate the cold outside/perimeter wall if there is not something to fill the wall space- insulation, the humid air will condense on the wall and can cause ice dams, moisture collection and ultimately rot.
In looking at your problem from this perspective, air sealing the enclosure and filling it with insulation is my answer.


I've never heard of condensation causing ice dams, and frankly I don't see how the idea makes much sense.
WhatRoughBeast

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Moisture + cold = ice.
Sam Williams

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@WhatRoughBeast Just another part of life in Calgary that doesn't make too much sense to the rest of us. Like plugging your car in at night, and it's not electric! Whats with that?
Henry Crun

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You are already in the right direction. That happened also to us in a completely sealed product we designed.

Just to add a graphic description of what the other people are describing, check this video: https://www.bopla.de/en/service/technical-information/pressure-compensation-elements.html


:- Thanks , i saw this video, one think i do not understand after test why i saw water in one unit which does not have vent, what physics behind this, is it pressure build up which sucks the water.
Transformer

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Search for something "to avoid accumulation of water" like from Rittal:

Product – System accessories – Base – To avoid accumulation of water:

  • Pressure relief stoppers ...

  • Condensate discharge for reliable discharge from the inside ...

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