PTFE iegremdējamais sildītājs, kas lieliski iztur izolācijas testus sausā ziemas gaisā, mitrā vasaras nedēļā var pēkšņi uzrādīt bīstami zemu meggera rādījumu. Neredzamais vaininieks ir mitrums, kas kondensējas sadales kārbas iekšpusē, radot vadošu ceļu, kas iepriekš nepastāvēja. Daudzās rūpnieciskajās iekārtās šī parādība parādās negaidīti pēc izslēgšanas periodiem, nakts dzesēšanas vai straujām temperatūras svārstībām starp procesa cikliem.
Augsta{0}}mitruma vide ir kluss elektriskais ienaidnieks. Pat ja pats sildītāja elements var palikt elektriski stabils, termināļa korpusā ieslodzīts mitrums dažu stundu laikā var samazināt izolācijas pretestību līdz nedrošam līmenim. Lai novērstu traucējumus, priekšlaicīgu koroziju un katastrofālus sildītāja atteices, ir svarīgi izprast attiecības starp mitrumu, kondensāciju un izolācijas pretestību.
Izpratne par PTFE sildītāja izolācijas pretestību
Apkārtējā diskusijaPTFE sildītāja izolācijas pretestības mitruma minimumsvērtības bieži sākas ar pārpratumu par pašu PTFE. Politetrafluoretilēns ir viens no ķīmiski izturīgākajiem un elektriski izolējošākajiem materiāliem, ko izmanto rūpnieciskajās apkures sistēmās. PTFE viegli absorbē mitrumu, un tā dielektriskās īpašības saglabājas ļoti stabilas pat korozīvā ķīmiskā vidē.
Reālā ievainojamība pastāv citur.
Termināļu korpusi, kabeļu blīvslēgi, starplikas saskarnes un vadu caurlaides nekad nav pilnībā izolētas no apkārtējās iekārtas gaisa. Dzesēšanas ciklu laikā silts mitrs gaiss no vides var iekļūt kamerā caur mikroskopiskām atverēm vai spiediena izlīdzināšanas ceļiem. Kad sildītājs atdziest zem apkārtējās vides rasas punkta, uz iekšējām metāla virsmām veidojas kondensāts.
Šī plānā mitruma plēve kļūst elektriski vadoša.
Kad tiek ieslēgta strāva, noplūdes strāva var sākt plūst starp spriegumiem ar strāvu un iezemēto korpusu. Rezultātā izolācijas pretestības rādījumi, kas parasti paliek gigaohu diapazonā, var ātri sabrukt megaohm vai pat kiloomu diapazonā.
Kāpēc mitrums izraisa pēkšņus izolācijas pretestības kritumus
Kondensāts spaiļu korpusu iekšpusē
Praksē lielākā daļa ar mitrumu{0}}saistīto izolācijas bojājumu rodas savienojuma galviņā, nevis pašā PTFE sildītāja korpusā.
Lai radītu problēmu, parasti tiek apvienoti vairāki apstākļi:
Augsts apkārtējās vides mitrums
Bieža termiskā riteņbraukšana
Slikts korpusa blīvējums
Dzesēšanas periodi{0}}iekārtas slēgšanas laikā
Nepietiekama ventilācijas vadība
Kad sildītājs izslēdzas, korpusa temperatūra lēnām pazeminās. Mitrums{1}}piekrauts gaiss saraujas un var tikt iesūkts korpusā caur kabeļu blīvslēgiem vai nepilnīgām blīvēm. Vēlāk, kad sildītājs tiek restartēts, kondensēts ūdens uz laiku var palikt uz gala virsmām, pirms notiek iztvaikošana.
Megger rādījums, kas uzņemts slodzes apstākļos, ir vienīgā patiesība, kam šajās situācijās ir nozīme. Sildītājs, kas slikti mēra pirms palaišanas, bet uzlabojas pēc sasilšanas, joprojām var norādīt uz jaunu uzticamības problēmu.
Pagaidu atgūšana var būt maldinoša
Izplatīta apkopes kļūda ir zemas izolācijas pretestības rādījumu noraidīšana, jo vērtības atjaunojas pēc vairāku minūšu darbības.
Lai gan karsēšana var iztvaikot kondensēto mitrumu, atkārtoti mitrās -sausības cikli pakāpeniski bojā spailes un vadītājus kumulatīvās korozijas rezultātā. Oksidēti termināļi, oglekļa izsekošana un minerālu piesārņojums galu galā rada pastāvīgus noplūdes ceļus.
Tas, kas sākas kā sezonāla mitruma problēma, vēlāk var izvērsties par pilnīgu elektrības bojājumu.
Kāda ir minimālā drošas izolācijas pretestības vērtība?
Nozare{0}}Pieņemtais drošības slieksnis
Plaši pieņemtā minimālā izolācijas pretestība pirms PTFE sildītāja ieslēgšanas ir:
Rmin=1 MΩ @ 500 VDCR_{min}=1\\ \\mathrm{M\\Omega}\\ @\\ 500\\ \\mathrm{VDC}Rmin=1 MΩ pie 500 VDC
Jebkurš mērījums zem 1 MΩ pie 500 V līdzstrāvas parasti tiek uzskatīts par nedrošu spriegumam.
Tomēr pieredzējušas apkopes komandas reti gaida, līdz pretestība nokrītas tik zemā līmenī, pirms sākt izmeklēšanu.
Ieteicamais izmeklēšanas slieksnis
Daudzās rūpnieciskajās iekārtās jebkura izolācijas pretestība, kas zemāka par šādu līmeni, izraisa pārbaudes procedūras:
R<10 MΩR<10\ \mathrm{M\Omega}R<10 MΩ
Vērtības no 1 MΩ līdz 10 MΩ joprojām var tehniski atļaut darbību, taču rādījumu samazināšanās bieži norāda:
Agrīna mitruma iekļūšana
Piesārņoti termināļi
Novecojoša kabeļa izolācija
Blīvējuma degradācija
Kondensācijas cikls
Tendenču dati laika gaitā nodrošina daudz lielāku diagnostisko vērtību nekā viens izolēts mērījums.
Vides faktori, kas paātrina mitruma problēmas
Augsta-mitruma apstrādes zonas
Noteiktas rūpnieciskās vides ir īpaši pakļautas izolācijas pretestības nestabilitātei:
Ķīmiskās pārstrādes rūpnīcas
Galvanizācijas iekārtas
Āra tvertņu fermas
Piekrastes iekārtas
Notekūdeņu attīrīšanas sistēmas
Pārtikas pārstrādes rūpnīcas ar mazgāšanas procedūrām
Mitrums kļūst īpaši bīstams, ja to apvieno ar temperatūras svārstībām. Siltā kamerā, kas darbojas dienas laikā, naktī var strauji atdzist, izraisot atkārtotus kondensācijas ciklus.
Šļakatām{0}}necaurlaidīgi korpusi bieži vien ir nepietiekami
Standarta šļakatu{0}}necaurlaidīgi korpusi ar IP54 nodrošina tikai ierobežotu aizsardzību pret mitrumu. Augsta-mitruma vidē šāds blīvējuma līmenis var būt nepietiekams, lai nodrošinātu ilgstošu-uzticamību.
Parasti ieteicama stingrāka aizsardzība.
IP66 korpusi
IP66 novērtējuma korpuss aizsargā pret spēcīgām ūdens strūklām un ievērojami samazina mitruma iekļūšanu mazgāšanas vai lietus iedarbības laikā.
IP67 korpusi
IP67-novērtēts korpuss nodrošina aizsardzību pret īslaicīgu iegremdēšanu un vēl labāku pretestību pret gaisa apmaiņu, kas saistīta ar kondensāciju.
Agresīvā industriālā vidē IP66 vai IP67 spaiļu korpusi ir ievērojami efektīvāki nekā parastie šļakatu{2}}izturīgie korpusi.
Preventīvie pasākumi stabilai izolācijas pretestībai
Uzlabots korpusa blīvējums
Pareiza blīvēšana sākas ar augstas kvalitātes-kabeļu blīves materiāliem un blīvju materiāliem, kas ir saderīgi ar ķīmisko iedarbību un termisko ciklu.
Kritiskie pārbaudes punkti ietver:
Saplīsušas blīves
Vaļīgi dziedzeru stiprinājumi
Bojāti cauruļvadu ievadi
Sarūsējuši stiprinājumi
Nepareizi novietoti pārvalki
Pat nelielas nepilnības laika gaitā var nodrošināt mitra gaisa infiltrāciju.
Breather{0}}Drenāžas un desikantu ventilācijas sistēmas
Pilnīgi noslēgti korpusi dažkārt var radīt spiediena atšķirības, kas pasliktina kondensāciju temperatūras izmaiņu laikā.
Šī iemesla dēļ daudzas uzlabotas sildītāju sistēmas ietver:
Elpošanas{0}}izplūdes ierīces
Hidrofobās membrānas ventilācijas atveres
Sausinātāju elpas
Šīs sastāvdaļas nodrošina kontrolētu spiediena izlīdzināšanu, vienlaikus samazinot mitruma iekļūšanu.
Gaidstāves apkure, lai paliktu virs rasas punkta
Viena no efektīvākajām profilakses stratēģijām ir dīkstāves periodos uzturēt kameru temperatūru nedaudz virs apkārtējās rasas punkta apstākļiem.
Zema{0}}jaudas gaidstāves apsildes režīms var:
Novērst kondensāta veidošanos
Samaziniet termiskā cikla stresu
Stabilizē izolācijas pretestību
Samaziniet korozijas risku
Praksē pat neliela temperatūras paaugstinājuma uzturēšana termināļa korpusā ievērojami uzlabo ilgtermiņa{0}}elektrisko uzticamību.
Regulāras Megger pārbaudes nozīme
Konsekventiem testēšanas apstākļiem ir nozīme
Izolācijas pretestības rādījumi ievērojami atšķiras atkarībā no:
Temperatūra
Mitrums
Virsmas piesārņojums
Laiks kopš izslēgšanas
Nozīmīgai tendenču analīzei, kad vien iespējams, Megger testēšana jāveic līdzīgos vides apstākļos.
Sildītājs, kas pārbaudīts tūlīt pēc darbības, var uzrādīt izcilus rādījumus, savukārt tā pati iekārta, kas pārbaudīta pēc nakts dzesēšanas mitrā gaisā, var radīt satraucošus rezultātus.
Tendences atklāj agrīnas brīdinājuma pazīmes
Izolācijas pretestības vērtību regulāra reģistrēšana palīdz noteikt pakāpenisku pasliktināšanos ilgi pirms darbības kļūmes.
Lēna gigaomu rādījumu samazināšanās līdz desmitiem megaomu bieži norāda:
Roņu novecošana
Progresīva mitruma iekļūšana
Iekšējais piesārņojums
Ar kondensāciju{0}}saistīta korozija
Agrīna iejaukšanās šajā posmā ir daudz lētāka nekā bojātu sildītāju nomaiņa vai bojātu vadības sistēmu labošana.
Secinājums
Mitruma pārvaldība joprojām ir viens no visvairāk aizmirstajiem PTFE sildītāja uzticamības aspektiem. Lai gan pašam PTFE piemīt izcilas izolācijas īpašības, apkārtējie elektriskie komponenti joprojām ir neaizsargāti pret kondensāciju un mitruma iekļūšanu.
Attiecības starpPTFE sildītāja izolācijas pretestības mitruma minimumsvērtības un korpusa dizainu nevar ignorēt prasīgā industriālā vidē. Izolācijas pretestības uzturēšana virs pieņemtā minimālā 1 MΩ pie 500 V līdzstrāvas ir būtiska drošai darbībai, savukārt rādījumiem, kas mazāki par 10 MΩ, vajadzētu nekavējoties sākt izmeklēšanu.
Pareiza korpusa blīvējuma, IP66 vai IP67 aizsardzības, kontrolētas ventilācijas, gaidstāves apsildes un regulāras meggeru pārbaudes kombinācija nodrošina visefektīvāko aizsardzību pret mitrumu{2}}saistītu elektrisko degradāciju.
Daudzos gadījumos sildītāja lielākais ilgtermiņa-drauds ir nevis kodīgais šķidrums tvertnē, bet gan mitrais gaiss, kas ieskauj elektrisko korpusu.
