Hvaða áhrif hefur há-spennuáhrif á innri MgO einangrun PTFE hitara?

PTFE dýfahitari getur starfað á áreiðanlegan hátt í mörg ár inni í árásargjarnu húðunarbaði og umbreytir raforku hljóðlega í stöðugan vinnsluhita. Síðan, á broti úr míkrósekúndu, hleypur ofbeldisfullur rafstraumur í gegnum raflögn aðstöðunnar. Skiptingabylgja frá stórum mótorræsi, truflun á rafmagnsneti eða eldingu í grenndinni sendir stuttan en gríðarlegan yfirspennupúls beint inn í hitararásina.

Ytra PTFE slíður hitarans getur virst ósnortinn. Níkrómótstöðuvírinn gæti samt verið líkamlega ósnortinn. Djúpt inni í frumefninu getur hins vegar ákafi rafgauðurinn eyðilagt þjappaða magnesíumoxíð einangrunina sem umlykur hitaleiðarann. Innan í þéttu MgO duftinu getur smásæ rafbogi skorið varanlega leiðandi leið beint í átt að jarðtengda kjarna hitarans.

Í heimi MgO einangrunar PTFE hitara bilana í spennu, eru skemmdirnar oft tafarlausar, ósýnilegar og óafturkræfar.

Hlutverk MgO inni í PTFE hitara
Magnesíumoxíð, almennt kallað MgO, myndar aðal innra rafeinangrunarkerfið innan margra dýfahitara.

Efnið þjónar nokkrum mikilvægum aðgerðum samtímis:

Einangrar nichrome hitunarvírinn rafrænt

Leiðir hita á skilvirkan hátt í átt að slíðrinu

Viðheldur vélrænni stuðningi fyrir leiðarann

Þolir háan vinnuhita

Inni í hitaranum umlykur þjappað MgO duft viðnámsvírinn þétt, sem skapar mjög skilvirka hitaleið og kemur í veg fyrir rafsnertingu milli rafstraums leiðarans og jarðtengdrar málmkjarna.

Undir venjulegri rekstrarspennu virkar MgO einstaklega vel sem einangrunarefni.

Hvers vegna eru spennutoppar hættulegir
Sérhver einangrunarefni hefur takmarkaðan rafstyrk. Þessi rafeinkunn skilgreinir hámarks rafsviðið sem efnið þolir áður en rafmagnsbilun á sér stað.

Mikilvægt er að rafstyrkur er metinn fyrir tiltekið:

Spennustig

Bylgjulögun

Tíðni

Lengd

Alvarlegur skammvinn atburður getur farið verulega yfir þessi mörk.

Spennubroddurinn er þögul, ósýnileg byssukúla sem skilur eftir varanlegt, leiðandi ör djúpt inni í einangrandi hjarta hitarans.

Hvernig tímabundin ofspenna þróast
Nokkrir iðnaðarviðburðir geta valdið skaðlegum toppum:

Uppspretta uppsprettu Dæmigert orsök
Elding-völdum tímabundinni eldingarvirkni í nágrenninu
Mótorrofabylgjur. Stór inductive load lokun
Truflun á veitukerfi Ytri aflsveifla
SCR skiptitilvik Hröð rafeindaskipti
Transformer rofi. Segulsviðshrun
Þrátt fyrir að þessir atburðir kunni að vara aðeins í míkrósekúndur, getur háspennan farið langt yfir eðlilega notkun hitara.

Hvernig MgO sundurliðun á sér stað
Rafmagnssviðsstyrking
Inni í hitaranum samanstendur MgO duft af þétt þjappuðum smásæjum ögnum. Lítil tóm og loftbil eru náttúrulega á milli þessara agna.

Við alvarlega skammvinn getur rafsviðið yfir þessar smásæju eyður orðið nógu mikið til að jóna loftið sem er innilokað.

Þegar jónun hefst:

Staðbundin ljósbogamyndun á sér stað

Plasmarásir myndast

Rafmagnsbilun breiðist hratt út

Innra hitastig hækkar samstundis

Boginn hegðar sér í raun eins og smækkuð elding sem verður inni í hitaranum sjálfum.

Myndun kolsýrða brautarinnar
Hinn sterki staðbundi bogi gufar upp örlítið magn af:

MgO efni

Nichrome leiðari

Innri mengunarefni

Þetta ferli skilur eftir sig leiðandi kolsýrða leifar sem oft er lýst sem grafítlíkri braut.-

Sú braut breytir varanlega rafhegðun hitarans.

Í stað þess að virka sem einangrunarefni, hegðar skemmda leiðin sér nú sem:

Varanleg skammhlaup

Mikil-lekastraumsleið

Jarðmisgengisrás að hluta

Þegar leiðandi brautin hefur myndast er ekki hægt að snúa henni við eða gera við.

Einkenni innri MgO bilunar
Hitari sem er skemmdur vegna mikillar spennuskots bilar oft skyndilega og algjörlega.

Dæmigert einkenni eru:

Augnablik GFCI slöpp

Jarðbilunarviðvörun-

Breaker óþægindi ferðir

Mjög lágt einangrunarþol

Misheppnuð hipot próf

Sýnilegur lekastraumur

Vegna þess að bilunin á sér stað innvortis getur PTFE slíðurinn samt birst sjónrænt fullkominn við ytri skoðun.

Megohmmeter og Hipot niðurstöður
Greiningarpróf leiða venjulega í ljós skelfilegt niðurbrot á einangrun.

Móhmmælispróf getur sýnt:

Mjög lágt einangrunarþol

Óstöðugar viðnámsmælingar

Strax vísbending um jarðtengingu

Rafmagnsþolpróf veldur oft tafarlausri bilun vegna þess að kolsýrða leiðin leiðir straum beint í gegnum einangrunarkerfið.

Í mörgum tilfellum getur hitarinn ekki einu sinni staðist lágspennuprófanir án þess að bila.

Hvers vegna tjónið er varanlegt
Ólíkt rakamengun eða yfirborðsleka, breytir kolsuðubogasporun varanlega innri uppbyggingu einangrunarkerfisins.

Leiðandi leiðin er enn felld djúpt inn í þjappað MgO lagið.

Upphitun eftir atburðinn versnar almennt tjónið vegna þess að:

Straumur safnast í gegnum skemmda svæðið

Staðbundin hitun eykst

Viðbótar kolsýring þróast

Lekastraumur hækkar smám saman

Af þessum sökum er engin hagnýt viðgerð á vettvangi fyrir innri MgO bogaskemmdir.

Hitari sem sýnir staðfesta innri bilun verður að taka úr notkun og skipta algjörlega út.

Hlutverk bylgjuvarnartækja
Vegna þess að bilunarbúnaðurinn stafar af tímabundinni ofspennu, veltur forvarnir fyrst og fremst á ytri bylgjuvörn.

Hvernig SPDs vernda hitarann
Rétt uppsettur bylgjuvarnarbúnaður (SPD) takmarkar skammtímaspennu áður en hún nær til hitakerfisins.

SPD tegund 1 og tegund 2 eru almennt notuð fyrir iðnaðarverndarkerfi.

Þessi tæki virka með því að:

Greina yfirspennuskilyrði

Klemma tímabundna gaddinn

Leiðir bylgjuorku á öruggan hátt til jarðar

Takmörkun háspennuáhrifa

Án bylgjubælingar er jafnvel vel-hannaður hitari enn viðkvæmur fyrir rafatburðum sem eiga uppruna sinn annars staðar í raforkukerfi aðstöðunnar.

Dæmigerðir verndarstaðir
Iðnaðarhitakerfi setja venjulega SPD á:

Uppsetningarstaðsetningarverndaraðgerð
Aðalþjónustuinngangur Byggingar-yfirspennuvörn
Dreifingarborð Staðbundin skammvinn bæling
Hitarastýriskápur Lokabúnaðarvörn
Viðkvæmar stjórnrásir Rafeindavörn
Lagskipt bylgjuvörn veitir mesta áreiðanleika fyrir mikilvægan vinnsluhitunarbúnað.

Hvers vegna efnavernd ein og sér er ekki nóg
PTFE dýfahitarar eru oft valdir sérstaklega vegna framúrskarandi efnaþols þeirra.

Hins vegar verndar efnaþol ekki innra rafeinangrunarkerfið fyrir rafstraumum.

Hitari gæti lifað af:

Sterkar sýrur

Ætandi húðun efnafræði

Hækkaður hiti

Stöðug dýfingarþjónusta

Samt sem áður bilar samstundis frá einum óstýrðum spennustoppi.

Varnarleysið er ekki til staðar á yfirborði slíðunnar heldur djúpt inni í innri einangrunarbyggingu hitarans.

Niðurstaða
Háspennutíðni- táknar einn af eyðileggjandi bilunaraðferðum sem hafa áhrif á innra MgO einangrunarkerfi PTFE dýfahitara. Þegar skammvinn spenna fer yfir rafmagnsstyrk þjappaðrar magnesíumoxíð einangrunar, getur smásæ innri boga myndast á milli rafstraums leiðarans og jarðtengdra íhluta inni í hitaranum.

Þessi bogi skapar varanlega kolsýrða leiðnibraut sem umbreytir einangrunarkerfinu í leka eða skammhlaupsleið. Bilunin sem af þessu leiðir er venjulega tafarlaus og óafturkræf, sem veldur oft tafarlausum GFCI-útbrotum, bilunum í brotsjó og hörmulegu tapi á einangrunarviðnámi.

Vegna þess að innri MgO bogaskemmdir er ekki hægt að gera við, verða forvarnir mjög mikilvægar. Rétt uppsett tegund 1 eða tegund 2 bylgjuvarnarbúnaður veitir aðalvörnina með því að klemma hættulega spennutíma áður en þeir ná að hitarásinni.

Iðnaðarhitarar verða að lifa af ekki aðeins árásargjarna efnafræði og hitauppstreymi, heldur einnig ofbeldisfullar raftruflanir sem eru falin innan nútíma raforkukerfa. Það er ekki lengur nóg að vernda hitarann ​​gegn tæringu; Einnig verður að stöðva ósýnilegu straumana sem fara í gegnum rafmagnsnetið áður en þær valda örum á einangruninni sem er grafin djúpt inni í kjarna hitarans.