春日清晨，走到户外橱柜前，有时还没看到问题，就能先听到它发出的声音。柜门内侧凝结着水珠，底部积聚了一厘米厚的水渍，还出现了一条十月份时还不存在的锈迹。面板通过了防水测试，密封条也是新的，但没人能找到漏水点，因为根本就没有漏水。水汽随空气进入，一夜之间凝结成液态，因为金属的温度低于周围空气的耐受温度。如果这个环节出了错，你就会一直买加热器、通风口和密封条，却始终无法彻底干燥橱柜。
在任何人伸手去拿加热器之前，现场有三件事比图纸更重要：每天的温度波动有多大，橱柜是用水管冲洗还是只淋雨，以及谁打开它来检查排水管和垫圈。
水源来自哪里，以及你首先注意到的是什么。
| 驾驶条件 | 内部发生了什么 | 你在田野里看到的景象 | 常规控制 |
|---|---|---|---|
| 昼夜温差 | 空气冷却到露点以下，并释放出水蒸气。 | 面板上有水珠，下方有一条锈迹 | 加热器由湿度控制器控制 |
| 温暖潮湿的空气在冷却过程中被吸入 | 蒸汽渗入，然后在冰冷的金属表面凝结。 | 入口附近有腐蚀，镀层部件上有毛状物 | 膜通风口，密封入口 |
| 用水管冲洗或高压清洗 | 水流经密封垫圈，而密封垫圈则能抵御雨水侵蚀。 | 积水，潮湿的铁路终点站 | IP防护等级入口，低位排水 |
| 阳光照在一张脸上 | 被照亮的墙面温暖，被遮挡的墙面保持凉爽。 | 冷藏门或侧壁上有水 | 遮阳罩或隔热层 |
| 负载循环 | 设备白天加热空气，晚上闲置 | 春季和秋季集中出现的失败 | 加热器在占空比以下情况下继续运行 |
| 沿海或热带地区 | 全年绝对湿度高 | 紧固件上的花粉、跟踪、水泡 | 不锈钢紧固件，更短的检验周期 |
密封的盒子不是干燥的盒子
防护等级（IP等级）描述的是在测试条件下，机柜从外部受到水侵蚀时的性能。它并不涉及内部形成的水汽。我们见过IP66等级的不锈钢机柜内部积水，也见过廉价的喷漆机柜十年如一日保持干燥。区别从来不在于密封性。空气流动：阳光照射机柜时，空气被挤出；夜晚，空气又被吸入。每一个电缆接头板、密封垫圈、呼吸孔和导管都是空气流动的通道。水蒸气是气体，而气体比水滴更难阻挡——这就是为什么即使是那些制造和测试都符合规范的电气外壳也会出现冷凝现象的原因。
温度波动是泵
把橱柜想象成一个缓慢运转的风箱。加热时，它会排出少量空气；冷却后，它会通过缝隙吸入新鲜空气。外部空气中的水分现在都进入了橱柜内部，最先冷却的表面会积聚水分：门板、底座以及任何不发热的部件表面。如果橱柜一侧被阳光直射，情况会更糟，因为向阳面保持温暖，而背阴面则会迅速冷却。在沿海地区，这层水膜会携带盐分，这就是为什么腐蚀会在橱柜底部出现，而此时人们感觉不到潮湿的原因。
每个电缆入口都是蒸汽的入口
即使通过了软管测试，密封板仍可能整天漏水。水滴相对于水分子来说体积巨大，因此能够阻挡水柱的垫片并不能起到防潮作用。压缩比厚度更重要。被压扁的垫片，或者孔数超过图纸要求的M20孔，都会使空气更容易流通——这就是为什么仅仅改变电缆布局的返工可能会导致之前不存在的潮湿问题。我们的防潮测试流程讲解了发货前如何检查这一边界。
我们究竟在谈论多少水？
数字很有帮助，因为“少量冷凝”听起来似乎无害。以一个 1000 x 800 x 300 毫米的机柜为例。安装面板、风管和元件占据一部分空间后，大约只剩下 0.24 立方米的自由空气。在 30°C 和 70% 相对湿度下，每立方米空气大约含有 21 克水；如果将其冷却到 15°C 并过夜，则每立方米空气大约含有 13 克水。这之间的差异大约是每个循环两克液体——在接线端子上形成一层薄膜，足以掀起标签。连续运行 30 个晚上，就能解释一个从未漏水的机柜中大部分的腐蚀：这就是电气外壳中冷凝的实际规模。
冷凝水在失效前的样子
你很少有机会亲眼目睹电气外壳内冷凝现象的发生。通常都是事后才发现。比如最低点出现锈迹或白色霜状物；元件下方面板上有水渍；机柜升温后窗口会变得清澈；镀层部件上出现绿色绒毛；密封垫不再富有弹性，而是变得光亮坚硬。一个机柜上出现两三个这样的情况就足以引发一场防潮检查了。
三种控制策略及其组合方式
你可以防止潮气进入，让柜体沿着你控制的路径“呼吸”，或者保持表面温度足够高，使水蒸气不会凝结。大多数优秀的设计都会做到这三点中的两点。单独加热很常见，但往往功率过大；而单独密封是最薄弱的方案，因为压力差最终总会找到缝隙渗入。
将控件与网站匹配
防冷凝加热器和湿度控制器
加热器本身并不能烘干任何东西。它只是将表面温度提升到露点以上几度，使水蒸气保持气态的时间更长一些。因此，加热器的启动阈值比功率更重要。选择加热器时，应根据暴露的表面积和夜间温差变化来确定尺寸，而不是根据柜体容积。如果现场湿度变化较大，则需要开启湿度控制器。我们的加热器尺寸选择指南将详细介绍计算过程。
压力补偿式呼吸阀
膜式通风口可以平衡内外压，同时阻挡液态水和大部分灰尘，使空气通过过滤后的通道而非密封垫圈流动。其安装位置决定了通风口的性能。如果安装在地面附近，通风口会吸入潮湿的空气；如果朝向雨水，通风口一个季节内就会堵塞。应将其安装在阴凉处，并远离积水可能到达的地方。
排水、低洼处和排水塞
如果水还是会积聚，那就给它找个地方排走，不要让它流到接线端子导轨上。可以把底座做成斜坡，或者安装一个预制排水槽，在最低点装上塞子，并确保排水口畅通无阻，以免堵塞的排水口灌满电线。对于每晚都会循环运行的机柜来说，带螺纹塞的排水槽设计比额外的密封件更有效。
干燥剂、隔热和遮阳作为辅助措施
干燥剂在密封良好的小空间内能暂时缓解温度波动，一旦饱和便失效，因此应将其作为调试辅助工具。隔热和遮阳罩则能从根本上解决问题，减少导致温度波动的太阳辐射。对于已经固定在墙上的机柜来说，加装遮阳罩通常是最经济有效的改进措施。
分五步制定水分管理策略
- 记下该地点的气候、日照情况、冲洗习惯以及开门频率。
- 测量一夜之间最温暖的内部空气与最冷金属之间的温差。
- 选择主控装置：加热器、可控通风装置或排水装置。
- 尽量缩小加热器尺寸，但要以露点允许的范围为准。过大的加热器会损坏密封垫圈。
- 将维护保养纳入日程安排：定期检查排水管、通风管和密封垫圈。
每年春天都会被淹没的抽水站
沿海附近的一个市政泵站，在经历了两个季度的腐蚀投诉后，用防护等级更高的不锈钢泵柜替换了四个室外泵柜。然而不到一年，新泵柜又出现了同样的问题：底座进水、安装面板生锈、每年春天供水模块都会损坏。这些泵柜朝西，负荷时断时续，而且几乎每周都开着门，因此内部温度在温暖的午后和寒冷的夜晚之间剧烈波动。没有人愿意承认防护等级并非问题所在。最终解决问题的方案是在背阴侧安装一个膜式通风口、一个带湿度控制器的微型加热器、在低洼处设置排水口，以及工作人员认真执行的春季检查。
买家在指定户外围栏之前会询问有关防潮方面的问题。
更高的IP防护等级能防止冷凝吗？
不。该评级仅涵盖来自外部的水。冷凝水是指橱柜内部空气中原本就存在的水。
为什么我的箱子内部是湿的，但并没有漏水？
暖空气在柜体呼吸时会带入水蒸气，一旦表面冷却到露点以下，水蒸气就会重新变成液体。
我应该将外壳完全密封还是留出通风口？
释放压力，但要有意识地释放。薄膜可以将压力传递到经过过滤的地方，而密封的腔室仍然可以通过其连接处进行呼吸。
如何选择合适的防冷凝加热器？
首先要考虑的是暴露表面积和夜间温度波动，而不是机柜容积。然后检查占空比。
呼吸阀应该安装在哪里？
在阴凉的山坡上，高于积水所能达到的最高水位，并且避开了盛行的雨水。
一个干燥剂袋就够了吗？
在密封良好的小容器中，它可以维持几个月。一旦饱和，它就会停止工作，所以要搭配一个持续工作的对照装置。
在热带气候下，暖气能保持室内干燥吗？
虽然这有所帮助，但由于绝对湿度很高，露点全年都接近环境温度，因此通风和排水发挥了更大的作用。
户外机柜的密封垫圈应该多久更换一次？
根据实际情况更换，而不是按照日历来更换。即使看起来完好无损，已经硬化的垫圈也会渗出蒸汽。
水汽凝结后，即使肉眼看不到水，也会对电子产品造成损坏吗？
是的，通常情况就是这样。接线端子上的薄膜会在水从底座流出之前很久就开始腐蚀。
电气外壳内出现冷凝水是否一定意味着设计缺陷？
并非总是如此。当现场波动幅度大于预期规格时，隔音罩仍然会发出声音，因此控制策略通常是罪魁祸首。
这背后的框架并非我们凭空捏造。IEC 60529 防护等级标准规定了机柜防护等级背后的防护测试方法；美国国家气象局的露点解释涵盖了驱动测试循环的空气特性；英国健康与安全执行局 (HSE) 的电气安全指南解释了为什么设备内部进水会构成危险。这些标准均未对特定外壳进行认证，您描述的现场条件仍然决定了最终的控制措施。
Jewein决策边界
密封柜内出现水汽是空气流量、湿度和每日温度波动共同作用的必然结果。这并不能证明有人安装了错误的密封垫圈，更换新的密封垫圈也无法解决问题。正确描述安装位置，选择与温度波动相匹配的控制装置，根据水汽凝结的表面尺寸确定控制装置的规格，并将维护工作安排在实际操作的位置。如果您需要关于电气外壳冷凝问题的第二意见，Jewein 可以根据现场描述审核标注好的图纸，并确认加热器、通风和排水装置——请将图纸发送给我们。
