Ένα κατάστημα επιμετάλλωσης σε ένα υγρό παράκτιο κλίμα τράβηξε έναν θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE 4 kW μετά από ένα σφάλμα γείωσης. Η επιφάνεια του περιβλήματος ήταν άθικτη και το στοιχείο δοκιμάστηκε κανονικό. Αλλά ο μονωτήρας ακροδεκτών-το κεραμικό ή πολυμερές μπλοκ που χωρίζει τους ηλεκτροφόρους ακροδέκτες από το γειωμένο περίβλημα-εμφάνισε μια σκοτεινή, ανθρακοποιημένη τροχιά που τρέχει από έναν ακροδέκτη έως τη βίδα στερέωσης. Η πίστα ήταν ένα αγώγιμο μονοπάτι που είχε διαμορφωθεί μετά από μήνες λειτουργίας στο υγρό περιβάλλον των φυτών.
Η παρακολούθηση τερματικού μονωτή είναι μια κατάσταση σταδιακής αστοχίας που συχνά διαγιγνώσκεται λανθασμένα ως πρόβλημα θερμαντήρα. Η ίδια η θερμάστρα είναι υγιής. Η αστοχία βρίσκεται στην ηλεκτρική διεπαφή, όπου η υγρασία, η μόλυνση και η τάση συνδυάζονται για να δημιουργήσουν μια αγώγιμη διαδρομή στην επιφάνεια του μονωτή.
Πώς αναπτύσσεται η παρακολούθηση σε μονωτήρες τερματικών
Η παρακολούθηση είναι ο σχηματισμός μιας αγώγιμης διαδρομής άνθρακα στην επιφάνεια ενός μονωτικού υλικού. Ξεκινά με την εναπόθεση υγρασίας και μόλυνσης στην επιφάνεια του μονωτή. Η μόλυνση μπορεί να είναι σκόνη, σωματίδια μετάλλων ή χημικά άλατα από το περιβάλλον της διεργασίας.
Όταν εφαρμόζεται τάση σε όλη τη μολυσμένη επιφάνεια, ρέει ένα μικρό ρεύμα διαρροής. Το ρεύμα παράγει θερμότητα, η οποία στεγνώνει την επιφάνεια και συγκεντρώνει τη μόλυνση. Η συγκεντρωμένη μόλυνση δημιουργεί υψηλότερο ρεύμα διαρροής, το οποίο παράγει περισσότερη θερμότητα. Ο κύκλος συνεχίζεται έως ότου η επιφάνεια ενανθρακωθεί, σχηματίζοντας μια μόνιμη αγώγιμη τροχιά.
| Επίπεδο Υγρασίας | Πηγή μόλυνσης | Ώρα για παρακολούθηση | Ρεύμα διαρροής στα 480V | Επίπεδο Κινδύνου |
|---|---|---|---|---|
| <40% RH | Καθαρό περιβάλλον | >5 χρόνια | <1 μA | Πολύ χαμηλά |
| 40–60% RH | Ελαφριά σκόνη | 2-5 ετών | 1–10 μA | Χαμηλός |
| 60–80% RH | Άλατα επεξεργασίας | 6-24 μηνών | 10–100 μA | Μέτριος |
| >80% RH | Σωματίδια μετάλλων, άλατα | 2-8 μήνες | 100–500 μA | Ψηλά |
| Συμπυκνωτικός | Αγώγιμη ταινία | 2-8 εβδομάδες | >500 μA | Πολύ ψηλά |
Επιδράσεις υγρασίας και μόλυνσης στην παρακολούθηση τερματικού θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE
Γιατί τα υγρά φυτά είναι ιδιαίτερα ευάλωτα
Τα υγρά φυτά έχουν πολλά χαρακτηριστικά που επιταχύνουν την παρακολούθηση. Η υψηλή υγρασία περιβάλλοντος διατηρεί την επιφάνεια του μονωτή υγρή για παρατεταμένες περιόδους. Η υγρασία διαλύει τη μόλυνση και δημιουργεί ένα αγώγιμο φιλμ.
Οι ατμοί της διαδικασίας προσθέτουν χημικά είδη στο φιλμ υγρασίας. Οι ατμοί οξέος από τα λουτρά τουρσί ή επιμετάλλωσης διαλύονται στην υγρασία και αυξάνουν την αγωγιμότητά του. Τα σωματίδια μετάλλων από εργασίες λείανσης, στίλβωσης ή συγκόλλησης κατακάθονται στον μονωτή και παρέχουν αγώγιμες διαδρομές.
Η ανακύκλωση της θερμοκρασίας εντείνει το πρόβλημα. Ο θερμαντήρας θερμαίνεται και ψύχεται με κάθε κύκλο λειτουργίας. Ο μονωτήρας διαστέλλεται και συστέλλεται και η θερμική καταπόνηση μπορεί να δημιουργήσει μικρορωγμές που παγιδεύουν την υγρασία και τη μόλυνση.
Ο ρόλος του μονωτικού υλικού
Δεν αντιστέκονται όλα τα υλικά μόνωσης εξίσου στην παρακολούθηση. Η αντίσταση παρακολούθησης εξαρτάται από την ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται στην ενανθράκωση και να αποβάλλει τη μόλυνση.
Οι κεραμικοί μονωτές έχουν υψηλή αντίσταση παρακολούθησης επειδή δεν ανθρακώνουν. Ωστόσο, είναι εύθραυστα και μπορούν να ραγίσουν υπό θερμική καταπόνηση. Οι μονωτήρες πολυμερών-όπως PTFE, PPS ή φαινολικοί-είναι πιο ανθεκτικοί αλλά ενδέχεται να ανθρακοποιηθούν εάν η επιφάνεια μολυνθεί.
Ο καλύτερος μονωτήρας για υγρά, μολυσμένα περιβάλλοντα είναι ένα υλικό με υψηλή αντίσταση παρακολούθησης, καλή απόρριψη μόλυνσης και αντοχή στη θερμική ανακύκλωση. Το PTFE και το PPS είναι κοινές επιλογές. Οι φαινολικοί μονωτές είναι λιγότερο κατάλληλοι επειδή ενανθρακώνονται εύκολα.
| Υλικό μονωτικού | Αντίσταση παρακολούθησης | Απόρριψη μόλυνσης | Θερμική Ανθεκτικότητα | Καλύτερη εφαρμογή |
|---|---|---|---|---|
| Κεραμικός | Εξοχος | Φτωχός | Μέτριος | Καθαρά, στεγνά περιβάλλοντα |
| PTFE | Εξοχος | Εξοχος | Καλός | Υγρό, μολυσμένο |
| PPS | Πολύ καλό | Καλός | Καλός | Το πιο βιομηχανικό |
| Φαινολικό | Φτωχός | Μέτριος | Μέτριος | Ξηρά, καθαρά περιβάλλοντα |
| Εποξειδική | Μέτριος | Μέτριος | Καλός | Μέτρια περιβάλλοντα |
Ιδιότητες μονωτικού υλικού για υγρά φυτικά περιβάλλοντα
Αποτροπή παρακολούθησης μονωτή τερματικού
Η πιο αποτελεσματική πρόληψη είναι η σφράγιση του περιβλήματος των ακροδεκτών και η διατήρηση του μονωτήρα στεγνού. Ένα σφραγισμένο περίβλημα με κατάλληλη φλάντζα και στυπιοθλίπτη καλωδίου εμποδίζει την υγρασία και τη μόλυνση να φτάσουν στον μονωτή.
Ο τακτικός καθαρισμός απομακρύνει τη μόλυνση προτού συσσωρευτεί. Ο μονωτήρας πρέπει να καθαρίζεται κατά τη διάρκεια κάθε διαστήματος συντήρησης. Ένας στεγνός, καθαρός μονωτήρας δεν παρακολουθεί.
Μια επέκταση ερπυσμού-μια ραβδωτή ή εκτεταμένη επιφάνεια μόνωσης-αυξάνει το μήκος διαδρομής μεταξύ των ακροδεκτών και του εδάφους. Μια μεγαλύτερη διαδρομή έχει μεγαλύτερη αντίσταση στην παρακολούθηση.
| Μέτρο Πρόληψης | Επίδραση στην παρακολούθηση | Εκτέλεση | Κόστος |
|---|---|---|---|
| Σφραγισμένο περίβλημα | Αποτρέπει την είσοδο υγρασίας | Φλάντζα και αδένας | Χαμηλή – Μέτρια |
| Τακτικός καθαρισμός | Αφαιρεί τη μόλυνση | Πρόγραμμα συντήρησης | Χαμηλός |
| Επέκταση ερπυσμού | Μακρύτερη διαδρομή | Σχεδιασμός μονωτή | Μέτριος |
| Επίστρωση κατά της παρακολούθησης- | Μειώνει την αγωγιμότητα της επιφάνειας | Εφαρμογή επίστρωσης | Μέτριος |
Μέτρα πρόληψης για την παρακολούθηση τερματικού μονωτή
Όταν η παρακολούθηση υποδεικνύει μεγαλύτερο πρόβλημα
Ένας τερματικός μονωτήρας που παρακολουθεί παρά το σφραγισμένο περίβλημα και τον τακτικό καθαρισμό υποδεικνύει ότι η υγρασία φθάνει στην περιοχή των ακροδεκτών από το εσωτερικό του θερμαντήρα. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε θραύση στη θήκη ή σε αποτυχημένη στεγανοποίηση ψυχρής ζώνης-. Ο θερμαντήρας πρέπει να ελεγχθεί για αντοχή στη μόνωση και να επιθεωρηθεί για ζημιά στο περίβλημα.
Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με σφραγισμένο περίβλημα ακροδεκτών, μονωτή υψηλής αντίστασης-παρακολούθησης-και προέκταση ερπυσμού αντιμετωπίζει τη βασική αιτία παρακολούθησης. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί την υγρασία του περιβάλλοντος, τις πηγές μόλυνσης, την ονομαστική τιμή του περιβλήματος των ακροδεκτών και την τάση λειτουργίας. Για εγκαταστάσεις σε υγρά κλίματα, αυτή η συγκεκριμένη προσέγγιση-εφαρμογής μειώνει την παρακολούθηση τερματικού και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του θερμαντήρα.
