Ένα κατάστημα επιμετάλλωσης ξεκινούσε τη δεξαμενή του κάθε πρωί ενεργοποιώντας έναν εμβαπτιζόμενο θερμαντήρα PTFE 5 kW. Τρία ή τέσσερα πρωινά στα πέντε, ο διακόπτης σκόνταψε μέσα σε δευτερόλεπτα από την εκκίνηση. Ο θερμαντήρας δούλευε κανονικά μόλις ζεσταθεί η δεξαμενή. Η συντήρηση αντικατέστησε τον διακόπτη δύο φορές και μετά τη θερμάστρα μία φορά. Τα ταξίδια συνεχίστηκαν. Το πρόβλημα δεν ήταν ο διακόπτης ή η θερμάστρα. Ήταν η κρύα-συνθήκη εκκίνησης.
Η κρύα εκκίνηση είναι η πιο ηλεκτρικά αγχωτική στιγμή στον κύκλο λειτουργίας ενός θερμαντήρα. Το στοιχείο αντίστασης βρίσκεται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, η εσωτερική μόνωση μπορεί να έχει απορροφήσει υγρασία κατά τη διάρκεια της νύχτας και το ρεύμα εισόδου μπορεί να υπερβεί την τιμή σταθερής-κατάστασης κατά 10–30%. Για τους θερμαντήρες εμβάπτισης από PTFE, οι οποίοι εγκαθίστανται συχνά σε υγρά περιβάλλοντα και λειτουργούν κατά διαστήματα, οι διαδρομές ψυχρής-εκκίνησης είναι ένα κοινό και συχνά εσφαλμένο πρόβλημα.
Γιατί η αντίσταση στο κρύο είναι χαμηλότερη από την αντίσταση στο θερμό
Τα κράματα θέρμανσης έχουν θετικό συντελεστή αντίστασης θερμοκρασίας. Η αντίσταση αυξάνεται καθώς το στοιχείο θερμαίνεται. Ένα στοιχείο nichrome που έχει μέγεθος 14,4 Ω σε 20 μοίρες μπορεί να έχει μέγεθος 15,5–16,0 Ω σε θερμοκρασία λειτουργίας.
Τη στιγμή της εκκίνησης, το στοιχείο βρίσκεται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η αντίστασή του βρίσκεται στο χαμηλότερο σημείο του εύρους λειτουργίας του. Για μια σταθερή τάση τροφοδοσίας, χαμηλότερη αντίσταση σημαίνει υψηλότερο ρεύμα. Το ρεύμα εισόδου κατά την ψυχρή εκκίνηση μπορεί να είναι 8–15% υψηλότερο από το ρεύμα σταθερής-κατάστασης στη θερμοκρασία λειτουργίας. Σε ορισμένα σχέδια στοιχείων με υψηλούς συντελεστές θερμοκρασίας, η διαφορά μπορεί να φτάσει το 20–30%.
Το υψηλότερο ρεύμα είναι κανονικό και σύντομο. Το στοιχείο θερμαίνεται μέσα σε δευτερόλεπτα, η αντίσταση αυξάνεται και το ρεύμα πέφτει σε σταθερή κατάσταση. Αλλά αν ο διακόπτης έχει μέγεθος κοντά στο ρεύμα σταθερής-κατάστασης, η εισροή μπορεί να υπερβεί το στιγμιαίο όριο διακοπής.
| Θερμοκρασία στοιχείου | Αντίσταση | Ρεύμα στα 240V | Σε σχέση με τη σταθερή κατάσταση |
|---|---|---|---|
| 20 βαθμοί (κρύο) | 14.4 Ω | 16.7 A | 108% |
| 100 μοίρες | 14.9 Ω | 16.1 A | 104% |
| 200 μοίρες | 15.4 Ω | 15.6 A | 101% |
| 400 μοίρες (λειτουργία) | 15.6 Ω | 15.4 A | 100% |
Χαρακτηριστικά ρεύματος κρύου-εκκίνησης για έναν τυπικό θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE 4 kW, 240 V
Υγρασία στην εσωτερική μόνωση
Το δεύτερο πρόβλημα εκκίνησης με κρύο-είναι η υγρασία. Το οξείδιο του μαγνησίου και άλλα εσωτερικά μονωτικά υλικά είναι υγροσκοπικά. Εάν ο θερμαντήρας είναι σε αδράνεια όλη τη νύχτα σε υγρό περιβάλλον ή εάν το περίβλημα των ακροδεκτών δεν είναι σφραγισμένο, η υγρασία μπορεί να μεταναστεύσει στη μόνωση. Αυτό μειώνει την αντίσταση μόνωσης και μπορεί να δημιουργήσει μια μερική αγώγιμη διαδρομή μεταξύ του στοιχείου και της γείωσης.
Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, η υγρασία στη μόνωση αρχίζει να αγώγεται. Το ρεύμα διαρροής προσθέτει στο κανονικό ρεύμα φορτίου, αυξάνοντας το συνολικό ρεύμα μέσω του διακόπτη. Σε σοβαρές περιπτώσεις, το ρεύμα διαρροής από μόνο του είναι αρκετό για να ενεργοποιήσει έναν διακόπτη γείωσης.
Καθώς ο θερμαντήρας θερμαίνεται, η υγρασία απομακρύνεται. Η αντίσταση μόνωσης ανακάμπτει και το ρεύμα διαρροής πέφτει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ταξίδια γίνονται συχνά μόνο κατά την κρύα εκκίνηση και εξαφανίζονται όταν ο θερμαντήρας έχει λειτουργήσει για λίγα λεπτά.
| Κατάσταση μόνωσης | Αντοχή μόνωσης στους 20 βαθμούς | Ρεύμα διαρροής στα 240V | Breaker Trip Risk |
|---|---|---|---|
| Στεγνό, καινούργιο καλοριφέρ | >500 MΩ | <1 μA | Κανένας |
| Ξηρό, παλαιωμένο θερμαντήρα | 100–500 MΩ | 1–2 μA | Πολύ χαμηλά |
| Ελαφριά υγρασία | 10–50 MΩ | 5–24 μA | Χαμηλή–Μέτρια |
| Μέτρια υγρασία | 1–10 MΩ | 24–240 μA | Μέτρια – Υψηλή |
| Βαριά υγρασία | <1 MΩ | >240 μA | Ψηλά |
Αντοχή μόνωσης και ρεύμα διαρροής σε ψυχρή εκκίνηση για θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE
Μικρού μεγέθους διακόπτες και μεγάλες διαδρομές καλωδίων
Ο διακόπτης πρέπει να έχει μέγεθος για το ρεύμα σταθερής κατάστασης-του θερμαντήρα συν ένα περιθώριο διακύμανσης εισροής και τάσης. Για έναν θερμαντήρα 4 kW, 240 V με τάση 16,7 A σε σταθερή κατάσταση, ένας διακόπτης 20 A είναι το ελάχιστο. Ένας διακόπτης 25 A παρέχει περισσότερο περιθώριο για κρύα-εκκίνηση.
Η πτώση τάσης σε μεγάλες διαδρομές καλωδίων μειώνει την τάση στο θερμαντήρα, γεγονός που αυξάνει το ρεύμα για την ίδια ισχύ εξόδου. Μια πτώση τάσης 5% αυξάνει το ρεύμα κατά περίπου 5%. Εάν ο διακόπτης είχε μέγεθος χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η πτώση τάσης, ο συνδυασμός χαμηλής τάσης και κρύας εκκίνησης-μπορεί να υπερβεί το όριο διακοπής.
| Ισχύς θερμαντήρα | Σταθερό-Ρεύμα κατάστασης στα 240 V | Ελάχιστος διακόπτης | Συνιστώμενο Breaker | Σημειώσεις |
|---|---|---|---|---|
| 2 kW | 8.3 A | 15 A | 15 A | Σύντομες διαδρομές καλωδίων |
| 3 kW | 12.5 A | 15 A | 20 A | Μέτριες διαδρομές καλωδίων |
| 4 kW | 16.7 A | 20 A | 25 A | Μακριές διαδρομές καλωδίων |
| 5 kW | 20.8 A | 25 A | 30 A | Μακριές διαδρομές καλωδίων |
| 6 kW | 25.0 A | 30 A | 35 A | Μακριές διαδρομές καλωδίων |
Προτάσεις μεγέθους διακόπτη για μονοφασικούς- θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE στα 240 V
Διάκριση κρύου-Εκκίνησης ταξιδιών από άλλα σφάλματα
Δεν είναι κάθε ταξίδι με κρύο-έναρξη μεγέθους ή πρόβλημα υγρασίας. Το μοτίβο των ταξιδιών παρέχει διαγνωστικές πληροφορίες.
Ένα ταξίδι που πραγματοποιείται κάθε πρωί κατά την εκκίνηση και δεν επαναλαμβάνεται μετά την επαναφορά είναι χαρακτηριστικό της κρύας-έναρξης ή της υγρασίας. Ο θερμαντήρας είναι πιθανώς υγιής, αλλά ο διακόπτης ή η εγκατάσταση είναι οριακή.
Ένα ταξίδι που συμβαίνει κατά την εκκίνηση και επαναλαμβάνεται αμέσως μετά την επαναφορά υποδηλώνει σκληρό σφάλμα-βραχυκύκλωμα, σφάλμα γείωσης ή αποτυχία στοιχείου. Ο θερμαντήρας θα πρέπει να ελεγχθεί πριν από περαιτέρω προσπάθειες λειτουργίας.
Ένα ταξίδι που συμβαίνει τυχαία κατά τη λειτουργία, όχι μόνο κατά την εκκίνηση, υποδηλώνει ένα αναπτυσσόμενο σφάλμα-υποβάθμισης της μόνωσης, μια χαλαρή σύνδεση ή μια βλάβη του ελεγκτή. Ο θερμαντήρας πρέπει να επιθεωρηθεί και να ελεγχθεί.
Πρακτικές λύσεις για κρύα ταξίδια-Εκκίνησης
Αυξήστε το μέγεθος του διακόπτη στην επόμενη τυπική βαθμολογία πάνω από τη συνιστώμενη τιμή. Ένας διακόπτης 25 A για έναν θερμαντήρα 4 kW παρέχει περιθώριο για κρύα-εκκίνηση χωρίς συμβιβασμούς στην προστασία.
Βεβαιωθείτε ότι η τάση τροφοδοσίας είναι εντός 5% της τιμής της πινακίδας στους ακροδέκτες του θερμαντήρα. Εάν η πτώση τάσης είναι υπερβολική, αυξήστε το μέγεθος του αγωγού ή μειώστε το μήκος του καλωδίου.
Στεγνώστε τη θερμάστρα πριν την εκκίνηση εάν υποψιάζεστε υγρασία. Η εφαρμογή χαμηλής τάσης-25–50% της ονομαστικής-για 15–30 λεπτά διώχνει την υγρασία από την εσωτερική μόνωση χωρίς να παράγει πλήρη θερμότητα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για θερμαντήρες που είναι σε αδράνεια για μεγάλες περιόδους σε υγρά περιβάλλοντα.
Σφραγίστε το περίβλημα των ακροδεκτών για να αποτρέψετε την είσοδο υγρασίας. Ένα κάλυμμα με φλάντζα, η σφραγισμένη είσοδος καλωδίου και μια συσκευασία αποξηραντικού μέσα στο περίβλημα μειώνουν την υγρασία που φτάνει στην εσωτερική μόνωση.
Όταν τα ταξίδια κρύου-Εκκίνησης αποκαλύπτουν ένα βαθύτερο πρόβλημα
Επαναλαμβανόμενες εκκινήσεις με κρύο-σε μια θερμάστρα που ελέγχει την υγιή λειτουργία υποδηλώνουν συχνά ότι η εγκατάσταση είναι οριακή. Οι διακόπτες μικρού μεγέθους, η υπερβολική πτώση τάσης ή η χρόνια εισροή υγρασίας είναι προβλήματα εγκατάστασης και όχι προβλήματα θέρμανσης. Η διόρθωση της εγκατάστασης είναι πιο αποτελεσματική από την αντικατάσταση του θερμαντήρα.
Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με σφραγισμένα περιβλήματα ακροδεκτών, εσωτερική μόνωση-ανθεκτική στην υγρασία και σχέδιο στοιχείου που ταιριάζει με την τάση τροφοδοσίας αντιμετωπίζει τη βασική αιτία των ταξιδιών κρύου-εκκίνησης. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί την τάση τροφοδοσίας, το μέγεθος του διακόπτη, το μήκος του καλωδίου, τις συνθήκες περιβάλλοντος και τον κύκλο λειτουργίας του θερμαντήρα.
