Pirms sildīšanas plāksnes izvešanas no rūpnīcas, viens kritisks drošības tests pārbauda, vai elektriskā izolācija var izturēt sprieguma stresu, nesabojājoties. Dielektriskās izturības pārbaude, ko bieži sauc par augstas -potejas testu, izmanto augstu spriegumu starp apkures loku un iezemēto metāla plāksni, lai nodrošinātu, ka nepastāv noplūdes ceļš. Pareizi izpildīta dielektriskās izturības testa sildīšanas plāksnes procedūra atklāj izolācijas vājās vietas, kas pretējā gadījumā varētu izraisīt elektriskās strāvas triecienu, ugunsgrēku vai priekšlaicīgu lauka atteici.
Pārbaudes princips un pamatprocedūra
Dielektriskās izturības pārbaude darbojas pēc vienkārša principa: izolācijai, kas ir droša pie parastā darba sprieguma, jāpaliek drošai, ja tiek pakļauta ievērojami lielāka sprieguma iedarbībai. Pārbaudes laikā augstsprieguma -avots ir savienots pāri diviem punktiem, kas parasti ir izolēti viens no otra — parasti strāvas ieejas spailēm (līnijas un neitrālās) un iezemētā metāla korpusa vai sildīšanas plāksnes virsmā.
Pārbaude tiek veikta šādi:
Sildīšanas plāksne ir novietota uz ne-vadošas virsmas, un visas elektroniskās vadības ierīces tiek atvienotas vai aizsargātas, ja nepieciešams.
Starp sildītāja elektrisko ķēdi un metāla šasiju vai augšējo plāksni ir pievienots augstsprieguma-testeris (hi-hipot testeris).
Testeris paaugstina spriegumu līdz norādītajai testa vērtībai (piemēram, 1500 V maiņstrāva) un notur to noteiktu laiku (parasti 1 minūti).
Testeris mēra iegūto noplūdes strāvu. Ja strāva paliek zem iepriekš iestatītās robežas (piemēram, 5 mA) un nenotiek pēkšņa pārrāvums (dzirksteļošana vai strāvas pārspriegums), tests ir izturēts.
Automatizētās ražošanas līnijās pārbaudes ilgums dažkārt tiek samazināts līdz 1–2 sekundēm, izmantojot augstāku testa spriegumu (piemēram, 1800 V maiņstrāvu) kā līdzvērtīgu spriegumu. Šo praksi sauc par "ražošanas{5}}līnijas-pārbaudi".
Kāpēc sildīšanas plākšņu dielektriskās izturības pārbaude ir būtiska?
Sildīšanas plāksnes rada unikālas izolācijas problēmas. Sildelements bieži ir iestrādāts alumīnija vai keramikas korpusā ar PTFE vai nerūsējošā tērauda augšējo plāksni, kas saskaras ar lietotāju vai izstrādājumu. Ar šo testu tiek atklāti vairāki atteices režīmi:
Caurumi PTFE pārklājumos — mikroskopisks tukšums nepiedegošajā pārklājumā var izveidot vadošu ceļu starp sildītāju un iezemēto augšējo plāksni, īpaši, ja ir mitrums.
Nepietiekams klīrenss vai šļūdes attālumi — ja shēmas plates pēdas vai spaiļu bloki ir novietoti pārāk tuvu iezemētajam korpusam, augstsprieguma{0}}pārbaude tiks veikta pāri.
Mitruma iekļūšana — absorbētais mitrums sildītāja izolācijas materiālā (piemēram, vizla vai magnija oksīds) palielina noplūdes strāvu, kas tiek atzīmēta testā.
Bojāti vai saspiesti vadi – vadu izolācijas iekšēja noberšanās pret metāla malu rada vāju vietu, kas var sabojāties tikai augsta sprieguma gadījumā.
Bez šī testa sildīšanas plāksne varētu izturēt zema-sprieguma nepārtrauktības pārbaudi, taču tai joprojām ir latentais izolācijas defekts, kas izraisa trieciena risku pēc mēnešiem ilgas termiskās cikla darbības.
Tipiski pārbaudes spriegumi, pamatojoties uz darba spriegumu
Pārbaudes spriegumi ir norādīti izstrādājumu drošības standartos un ir atkarīgi no sildīšanas plāksnes nominālā darba sprieguma. Daudzos standartos izmantotā vispārīgā formula ir:
Pārbaudes spriegums (AC)=2 × nominālais spriegums + 1000 V
Piemērojamie standarti dielektriskās izturības pārbaudei
Vairāki produktu standarti nosaka sildīšanas plākšņu dielektriskās izturības pārbaudi. Pie visatbilstošākajiem pieder:
UL 499 – Standarts elektriskajām apkures ierīcēm (ASV). Nepieciešams 1 minūti 1 200 V maiņstrāvas sprieguma tests ķēdēm, kas darbojas ar 250 V vai mazāku spriegumu.
IEC 60335-1 – Mājsaimniecības un līdzīgu elektrisko ierīču drošība. Norāda pārbaudes spriegumu, pamatojoties uz darba spriegumu un izolācijas klasi (pamata, papildu vai pastiprināta).
IEC 61010-1 – Drošības prasības laboratorijas aprīkojumam (ieskaitot sildvirsmas). Nepieciešama dielektriskās izturības pārbaude kā daļa no ikdienas ražošanas pārbaudes.
CSA C22.2 Nr. 64 — Kanādas standarts ēdiena gatavošanas un apkures ierīcēm.
Ražošanas pārbaudē izturīgs rezultāts apstiprina, ka izolācijas sistēma var izturēt sprieguma spriegumus, kas sagaidāmi normālas lietošanas laikā, un pārejošus pārspriegumus (piemēram, zibens pārspriegumu vai pārslēgšanas tapas).
Ražošanas pārbaude salīdzinājumā ar tipa testēšanu
Ir svarīgi atšķirt divus dielektriskās izturības testa pielietojumus:
Tipa pārbaude (projekta apstiprināšana) – veikta ar reprezentatīvu sildīšanas plāksnes konstrukcijas paraugu. Pārbaudes spriegums tiek pielietots 1 minūti, un nav pieļaujams bojājums. Tas pārbauda konstrukcijas izolācijas sistēmu.
Regulāra ražošanas pārbaude – tiek veikta katrai ražotajai vienībai. Bieži vien īsāks ilgums (1–2 sekundes) ar nedaudz lielāku spriegumu vai tādu pašu spriegumu. Tas pārbauda montāžas defektus, nevis konstrukcijas trūkumus.
Lielākā daļa sildīšanas plākšņu ražotāju veic 100% kārtējo hi-pārbaudi, pirms tiek piestiprināta pēdējā etiķete. Daži arī atkārto testu pēc apdeguma-vai termiskā cikla kamerā, lai novērstu stresa-izraisītus traucējumus.
Piesardzības pasākumi, veicot augstas{0} podu pārbaudes
Dielektriskās izturības pārbaude ietver letālu spriegumu un strāvu. Jāievēro šādi drošības pasākumi:
Pārbaude jāveic apmācītam personālam, kas valkā atbilstošus individuālās aizsardzības līdzekļus (IAL), tostarp izolējošus cimdus un aizsargbrilles.
Nepieciešams īpašs augstas kvalitātes{0}}testeris ar "drošu" izvadi (strāva-ierobežota un ar automātisku izlādi pēc pārbaudes).
Pārbaudes vietai jābūt marķētai un norobežotai, lai novērstu nejaušu saskari ar spriegumiem.
Testējamās ierīces jānovieto uz ne-vadoša, iezemēta paklājiņa vai galda.
Pēc testa sildīšanas plāksne pirms apstrādes ar testeri automātiski jāizlādē uz zemes.
Daudzos augstas kvalitātes{0}}ražošanas testeros ir "aiztures" taimeris, paaugstināšanas-funkcija un kļūmju-droša bloķēšana, kas neļauj veikt testēšanu, ja testa vadi nav pareizi pievienoti.
Lauka apsvērumi: kad testu atkārtot
Lai gan rūpnīcas dielektriskās izturības pārbaude nodrošina, ka sildīšanas plāksne atstāj rūpnīcu ar neskartu izolāciju, lauka apstākļi laika gaitā var pasliktināt izolāciju. Testu ieteicams atkārtot:
Pēc jebkura iekšējo komponentu remonta vai nomaiņas
Ja apsildes plāksne ir bijusi pakļauta mitrumam vai kondensācijai (piem., pēc plūdiem vai uzglabāšanas ar augstu{2}}mitrumu)
Periodisko drošības pārbaužu laikā rūpnieciskajā vidē (ik pēc 12–24 mēnešiem)
Lietojot uz lauka, izolācijas pretestības tests (500 V DC, iztur > 1 MΩ) bieži ir pietiekams, un tas ir mazāk ticams, ka tas var izraisīt bojājumus. Pilnīgu pārbaudi uz lauka drīkst veikt tikai kvalificēts servisa personāls, izmantojot kalibrētu aprīkojumu.
Secinājums
Dielektriskās izturības pārbaude ir galvenā rūpnīcas drošības pārbaude, kas nodrošina sildīšanas plāksnes elektrisko drošību. Pieslēdzot augstu spriegumu starp strāvu esošajām daļām un iezemēto korpusu (parasti 1500 V maiņstrāva 1 minūti), defekti, piemēram, caurumi PTFE pārklājumos, neatbilstošas atstarpes vai mitruma iekļūšana, tiek atklāti, pirms produkts sasniedz lietotāju. Tādi standarti kā UL 499 un IEC 60335-1 nosaka šo pārbaudi kā daļu no ikdienas ražošanas. Apsildāmās plāksnes dielektriskās izturības testa rezultāts apstiprina, ka izolācijas sistēma var izturēt reālos sprieguma spriegumus. Lai gan rūpnīcas pārbaude ir būtiska, tā papildina lauka uzstādīšanas praksi, tostarp periodiskas izolācijas pretestības pārbaudes, lai nodrošinātu vispārējo elektrisko drošību visā iekārtas kalpošanas laikā.
