Как влажность и конденсат вызывают прогрессирующее короткое замыкание в электронагревателях
Короткие замыкания электронагревателей, вызванные повышенной влажностью и внутренней конденсацией, являются одной из самых неуловимых неисправностей промышленного оборудования. В отличие от немедленного перегорания, вызванного сухим нагревом или разрушением провода, короткие замыкания,-вызванные влажностью, развиваются постепенно с течением времени, что делает их чрезвычайно трудными для обнаружения при ежедневных проверках оборудования. Многие заводы неоднократно заменяют нагревательные трубы, не устраняя первопричину, что приводит к постоянным вторичным отказам и ненужным эксплуатационным расходам. Понимание физических и химических изменений, вызванных проникновением влаги, необходимо для устранения сезонных коротких замыканий во влажных цехах, водоочистном оборудовании и системах наружного отопления.
Основная причина короткого замыкания из-за влаги заключается в гигроскопических свойствах изоляционного порошка из оксида магния внутри электрических нагревательных трубок. Соответствующий сухой оксид магния имеет плотную структуру и сверхвысокое сопротивление изоляции, что позволяет полностью изолировать внутренний нагревательный провод от металлической оболочки и предотвратить утечку и проводимость тока. Однако оксид магния легко поглощает водяной пар в условиях высокой-влажности. Водяной пар проникает через стареющие уплотнительные зазоры, клеммные зазоры и крошечные микротрещины трубки, проникая внутрь нагревательной трубки и прикрепляясь к поверхности изоляционного порошка и резистивных проводов.
После поглощения влаги изоляционные характеристики оксида магния резко падают. Вода — проводящая среда, которая разрушает первоначальную изолирующую структуру и образует крошечные проводящие каналы внутри трубки. На ранней стадии поглощения влаги значение сопротивления снижается лишь незначительно, и нагревательная трубка все еще может работать нормально, не спотыкаясь и не электризуясь, что приводит к накоплению скрытой опасности. При повторяющихся холодных и горячих циклах во время запуска и остановки оборудования внутренний водяной пар постоянно конденсируется и испаряется, вызывая постоянное ухудшение характеристик изоляции.
Длительная-циркуляция конденсата в конечном итоге приводит к необратимому выходу из строя вследствие короткого замыкания. Когда нагревательная трубка включена и нагревается, внутренняя влага испаряется с образованием-водяного пара высокой температуры, который ускоряет микро-карбонизацию изоляционного порошка при высокой температуре. После отключения и охлаждения водяной пар снова конденсируется, образуя жидкую воду, что еще больше расширяет токопроводящую область. После нескольких циклов дискретные проводящие точки внутри трубки соединяются друг с другом, образуя полный путь проводимости между нагревательным проводом и корпусом, что в конечном итоге вызывает короткое замыкание на заземление, мгновенное срабатывание воздушного выключателя и неисправности электрификации корпуса.
Короткие замыкания, вызванные влажностью-имеют очевидные сезонные и экологические характеристики. Они весьма склонны возникать в сезон дождей, в низкотемпературных холодильных цехах, подземных аппаратных и в помещениях с подогревом резервуаров для воды. Большинство периодических неисправностей короткого замыкания, возникающих только при утреннем запуске или в дождливые дни, вызваны поглощением конденсата и влаги. Традиционный визуальный осмотр и простые проверки-при включении питания не могут выявить такие скрытые неисправности, поэтому для раннего предупреждения требуется регулярное определение сопротивления изоляции.
Стандартизированные меры-защиты от влаги могут полностью устранить риск короткого замыкания из-за конденсации. Во-первых, выберите нагревательные трубки с высокотемпературным водонепроницаемым герметиком и полностью герметичной конструкцией для работы во влажных условиях, чтобы предотвратить проникновение паров. Во-вторых, во время остановки оборудование должно проветриваться и оставаться сухим, чтобы избежать внутренней конденсации. В-третьих, внедрите операцию предварительной-осушения нагрева для нагревательных трубок, простаивающих при длительном-проставании, для испарения внутренней остаточной влаги перед формальным запуском. В-четвертых, увеличьте частоту испытаний сопротивления изоляции во влажные сезоны, чтобы заранее обнаружить неисправности, связанные с затуханием изоляции. Научное управление защитой от влаги-эффективно предотвращает прогрессирующий отказ от короткого замыкания, вызванный факторами окружающей среды.
