Wie Kondensat die Lebensdauer von Schaltschrank-Komponenten bedroht

Was verursacht Kondensation?

Kondensation ist ein natürlicher Prozess, der auftritt, wenn warme Luft mit einer Oberfläche in Kontakt kommt, die kälter ist als der Taupunkt der umgebenden Luft. In Elektronikgehäusen für den Außenbereich wird Kondensation normalerweise verursacht durch

• Temperaturschwankungen
• hohe Luftfeuchtigkeit
• unzureichende Abdichtung
• Wärmeentwicklung durch Komponenten in Kombination mit der kalten Umgebungstemperatur
  
  

All diese Faktoren führen dazu, dass warme Luft im Inneren des Gehäuses auf kalte Oberflächen von Leiterplatten (PCB), einer Batterie oder anderer Komponenten trifft. Die Feuchtigkeit kondensiert dann zu Tröpfchen und bildet eine dünne Wasserschicht auf elektronischen und elektrotechnischen Komponenten.

Warum ist Kondensat im Schaltschrank problematisch?

Elektronische Geräte sind für den Betrieb unter bestimmten Umgebungsbedingungen, einschließlich der Luftfeuchtigkeit, ausgelegt. Übermäßige Feuchtigkeit kann die ordnungsgemäße Funktion des Geräts beeinträchtigen und zu Fehlfunktionen oder plötzlichen Ausfällen führen.

1. 1. Verrostete elektronische Bauteile

Kondensation führt zur Bildung von Rost auf Metallteilen. Mit fortschreitender Korrosion werden die Verbindungen geschwächt und die Gesamteffizienz der Elektronik verringert. Mit der Zeit kommt es zu Fehlfunktionen und Ausfällen des Geräts.

2. Beschädigung der Leiterbahnen auf der Leiterplatte (PCB)

Wenn die Kupferleiterbahnen einer Leiterplatte einer elektrolytischen Flüssigkeit (selbst einem milden Elektrolyten wie Wasser) ausgesetzt werden, beginnt ein sofortiger Stromfluss zwischen den Leiterbahnen. Durch den anhaltenden Stromfluss wird Kupferoxid abgetragen, was zu einer grünen Ablagerung führt, ähnlich wie bei den Anschlüssen einer Autobatterie.

Es gibt zwei Arten von Korrosion, die zum Ausfall einer Leiterplatte (oder Batterie) führen können:

• Galvanische Korrosion: Die Elektrolyte in einer Flüssigkeit ziehen genügend Kupferoxid ab, um eine Leiterbahn zu unterbrechen und die Stromzufuhr an ungeeigneten Stellen zu stoppen.
  
  
• Dendritische Korrosion: Die Elektrolyte ziehen das Kupfer aus einer Leiterbahn heraus und erzeugen eine völlig neue Leiterbahn, die die Verbindung umleitet, das vorgesehene Design verändert und das Gerät zerstört.
  
  

Beschädigte Leiterbahnen können auch zu verheerenden Datenverlusten führen, selbst wenn das Gerät weiterhin funktioniert.

3. Brandgefahr

Wasser in einem Gehäuse erhöht die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen, die durch Stromflüsse auf unbeabsichtigten Pfaden verursacht werden. Diese Kurzschlüsse können zu Funkenbildung, Überhitzung oder sogar Bränden führen und stellen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.

4. Verkürzte Lebensdauer von Batterien

Wenn eine Batterie Kondenswasser ausgesetzt ist, kann das Wasser in die Batteriezelle eindringen und den Innenwiderstand erhöhen. Ein höherer Innenwiderstand verringert die Energieeffizienz, so dass die Batterie schneller entladen wird und schließlich nicht mehr aufgeladen werden kann.

Wie bereits unter Punkt 2 erläutert, kann Kondenswasser zusätzlich das Wachstum von Dendriten im Inneren von Batterien begünstigen, insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien. Selbst wenn die Batterie nicht unmittelbar nach der Exposition ausfällt, nimmt ihre Ladekapazität im Laufe der Zeit ab. Letztendlich führt dies zu einem vollständigen Ausfall, da das Gerät nicht mehr ausreichend Strom aus der Batterie beziehen kann.

5. Geringere effektive Batteriekapazität

Elektrolyte sind für die Bewegung von Ionen innerhalb der Batterie unerlässlich, um den Energiefluss zu erleichtern. Wasser kann den Elektrolyten verdünnen und die Kapazität und Leistung der Batterie mit der Zeit beeinträchtigen.

Wie man Kondensation verhindert

Um das Risiko von Kondensation und einer verkürzten Lebensdauer der Batterie zu minimieren, ist es wichtig, auf ein geeignetes Gehäusedesign zu achten. Dazu gehören die Auswahl feuchtigkeitsbeständiger Materialien, die Verwendung wirksamer Dichtungen und eine angemessene Belüftung zur Regulierung der Innentemperatur und Luftfeuchtigkeit.

schaltSchrankheizungen

Schaltschrankheizungen verhindern Temperaturabfälle im Inneren Ihres Gehäuses und sorgen Sie für eine gleichmäßige Verteilung der warmen Innenluft im Gehäuse.

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Filterlüfter verhindern zuverlässig eine Überhitzung und die Beeinträchtigung von Installationen im Schaltschrank.

Thermostate und Hygrostate

Mit unseren Temperatur- und Feuchteregelsystemen sorgen Sie für optimale Bedingungen in Ihren Gehäusen und Schaltschränken: Unsere Thermostate und Hygrostate steuern und regeln angeschlossene Konvektions-Heizgeräte, Heizgebläse und Filterlüfter sowohl in AC- als auch in DC-Anwendungen (DC-Regler).

Fernüberwachungssysteme

Liefern vorausschauende und proaktive Daten, um sicherzustellen, dass Sie potenziellen, durch Kondensation verursachten Problemen immer einen Schritt voraus sind.

TROCKENMITTEL

Trockenmittel werden verwendet, um Feuchtigkeit zu absorbieren und die Luftfeuchtigkeit in Elektronikgehäusen niedrig zu halten. Kieselgelpackungen und andere Trockenmittel können strategisch innerhalb des Gehäuses platziert werden, um die innere Umgebung trocken und kondensationsfrei zu halten. Trockenmittel können jedoch mit der Zeit ihre Wirksamkeit verlieren.

KONSEQUENTE WARTUNG

Eine konsequente Wartung ist entscheidend, um kondensationsbedingte Probleme zu vermeiden. Die regelmäßige Inspektion und Reinigung des Gehäuses, die Überprüfung auf Anzeichen von Feuchtigkeit und der Austausch von beschädigten Dichtungen können viel dazu beitragen, die Langlebigkeit und Leistung Ihrer elektronischen Geräte zu erhalten.

Zusammenfassung

Kondenswasser birgt ein erhebliches Risiko für im Freien aufgestellte Schaltschränke und Gehäuse sowie deren interne Komponenten. Selbst das scheinbar harmlose Vorhandensein von Wasser kann zu Korrosion, elektrischen Kurzschlüssen und Datenverlusten führen und die Leistung sowie die Lebensdauer von Batterien beeinträchtigen. Wenn Sie sich der Gefahren von Kondenswasser bewusst sind und proaktive Schutzmaßnahmen für Ihre elektronischen Geräte ergreifen, können Sie teure Reparaturen vermeiden und eine kontinuierliche Produktivität sicherstellen. Durch die Berücksichtigung eines angemessenen Gehäusedesigns, die Implementierung von Umgebungsüberwachung und regelmäßige Wartung können Sie Ihre Investitionen schützen und sicherstellen, dass Ihre Elektronik optimal funktioniert.

Bei STEGO sind wir davon überzeugt, dass der Schutz vor Kondensation, Hitze und Kälte integraler Teil Ihrer Schaltschrank-Auslegung sein sollte. Aus diesem Grund setzen wir auf deutsche Ingenieurskunst, um Komponenten höchster Qualität zu entwickeln, die Ihre Anwendungen vor den Einflüssen der Natur und der Elemente schützen. Seit über 40 Jahren sind wir Pioniere auf dem Gebiet des Thermal Managements. Mit STEGO Komponenten können Sie darauf vertrauen, dass Ihre Anwendung langfristig und zuverlässig geschützt ist.