Внезапна светкавица вътре в корпуса на терминала, незабавно задействан прекъсвач и малка тъмна дупка, появяваща се близо до студената зона на PTFE нагревателя, често показват катастрофална вътрешна електрическа дъга. Вътре в нагревателя високо-енергиен разряд е прогорил през изолацията, изпарил е метала и е избухнал навън през флуорополимерната обвивка. Това, което остава, не е просто козметичен дефект, а проводяща повреда, трайно вградена в структурата на нагревателя.
В тези ситуации усилието даоткриване на ремонтна дъга пробиване PTFE обвивкаповредата бързо става по-малко за ремонт и повече за безопасен анализ на повреда. След като вътрешна дъга пробие PTFE отвътре навън, нагревателят е достигнал повреда на терминала и трябва да бъде сменен.
Какво причинява вътрешна дъга в PTFE нагревател?
Вътрешната дъга обикновено възниква от разрушаване на електрическата изолация между съпротивителния проводник и вътрешната метална сърцевина. В много потопяеми нагреватели компактният прах от магнезиев оксид осигурява първичната диелектрична изолация около нагревателния елемент.
При нормални условия магнезиевият оксид се представя изключително добре електрически и термично. Въпреки това, няколко механизма за повреда могат да компрометират неговата изолационна способност с течение на времето.
Проникване на влага
Една от най-честите причини е навлизането на влага през повредено уплътнение на терминала или компрометиран преход на студена-зона. Магнезиевият оксид е хигроскопичен, което означава, че лесно абсорбира вода от околната среда.
С увеличаване на съдържанието на влага изолационното съпротивление рязко спада. В крайна сметка напрежението може да прескочи през отслабения диелектричен път между нагревателния проводник и заземената метална сърцевина.
Получената електрическа дъга генерира изключително високи локализирани температури в рамките на милисекунди.
Производствени кухини или изолационни дефекти
Малки кухини или неравномерно уплътняване на магнезиев оксид по време на производството могат да създадат локализирани концентрации на електрически стрес. Тези слаби места могат да останат латентни за дълги периоди, преди евентуално да се повредят при работно напрежение.
Повтарящите се топлинни цикли и вибрации могат да влошат тези дефекти с течение на времето.
Силно прегряване
Прекомерните температури на обвивката също могат да влошат целостта на вътрешната изолация. Условията на-изпичане на сухо, натрупването на котлен камък или неадекватното покритие на течността могат да прегреят нагревателя вътрешно и да повредят диелектричните характеристики.
След като започне разрушаването на изолацията, прогресивната карбонизация и образуването на дъга често се ускоряват бързо.
Как дъгата пробива PTFE обвивката
Когато възникне диелектричен пробив, електрическият ток се разрежда силно между съпротивителния проводник и металната сърцевина. Дъгата незабавно изпарява малко количество метал и прегрява близките материали.
Вътрешният скок на налягането и топлинната енергия изтласкват дъгата навън през PTFE обвивката.
Пункцията обикновено изглежда като:
Малка тъмна дупка
Дефект, подобен на овъглен кратер-
Почерняла зона близо до студената зона
Локализирано топене или деформация
Карбоново оцветяване около пункцията
Повредата се получава отвътре навън, а не от външна абразия или химическа атака.
Защо повредата не може да бъде поправена
Карбонизираният PTFE става проводим
Критичният проблем не е просто физическата дупка в обвивката. Вътрешната дъга трайно карбонизира околния PTFE материал.
Карбонова писта е перманентна татуировка на дъгата, вградена в повредената полимерна структура. Карбонизираният PTFE става електропроводим и създава постоянен път на изтичане през изолационната система.
Дори ако видимият отвор е механично запушен или покрит, проводящият въглероден път остава под повърхността.
Повторно-дъга ще възникне на същото място
Всеки опит за повторно -захранване на нагревателя обикновено води до повторно появяване на електрическо проследяване в първоначалната точка на повреда. Дъгата естествено следва съществуващия проводящ път, тъй като целостта на изолацията вече е разрушена.
Това прави ремонта на място ненадежден и опасен.
Кръпките, уплътнителите или външните покрития не могат да възстановят диелектричните свойства на оригиналната флуорополимерна обвивка, след като карбонизацията е настъпила вътрешно.
Визуални признаци на пробиване на дъга
Няколко индикатора обикновено потвърждават събитие с вътрешна дъга:
Изгоряла дупка в PTFE
Най-очевидният признак е малка тъмна дупка, заобиколена от обезцветяване или въглеродни остатъци.
Моментално изключване на прекъсвача
Директното късо съединение със земята често причинява незабавно активиране на защитното устройство по време на събитието на повреда.
Намалено съпротивление на изолацията
Изпитването с мегаомметър обикновено разкрива изключително ниско съпротивление на изолацията между клемите на нагревателя и земята.
Повреда от дъга близо до студената зона
Много повреди възникват близо до прехода на студената{0}}зона, тъй като тази зона е подложена на термичен стрес, излагане на влага и механично движение.
Процедури за разследване на първопричината
Въпреки че повреденият нагревател не може да бъде спасен, установяването на основната причина остава от съществено значение, преди да инсталирате подмяна.
Процесът наоткриване на ремонтна дъга пробиване PTFE обвивкаследователно грешките трябва да включват пълно системно проучване.
Проверете уплътнението на студената зона
Терминалната преходна зона трябва да бъде изследвана за:
Пукнатини
Проникване на влага
Разхлабени уплътнителни компоненти
Химическа атака
Излагане на кондензация
Всяко увреждане на уплътнението може да е позволило на водата да проникне в изолационната система.
Проверете целостта на заземяването
Неправилното заземяване може да допринесе за нестабилно поведение при повреда и опасни работни условия.
Проверката трябва да потвърди:
Правилно заземяване на оборудването
Сигурни свързващи връзки
Ниско{0}}съпротивление на заземяване
Липса на условия на блуждаещо напрежение
Оценете системата за контрол
Електрическите преходни процеси или повреди в управлението могат да допринесат за напрежението на изолацията.
Трябва да се прегледа следното:
Пикове на напрежението
Неизправност на SCR контролера
Над{0}}температурни събития
Инциденти с-пожар
Неправилен фазов баланс
Кратка-до-история
Прегледайте условията на работа
Дългосрочното-прегряване или прекомерният топлинен цикъл може да ускори разграждането на изолацията.
Оперативният преглед трябва да включва:
История на нивото на течността
Условия на потока
Натрупване на котлен камък
Стабилност на температурния контрол
Честота на циклиране
Безопасно боравене и подмяна
Незабавно извадете повредения нагревател от експлоатация
Пробит PTFE нагревател никога не трябва да се връща в експлоатация. Продължителното захранване създава опасност от силен удар и пожар.
Повреденият модул трябва да бъде електрически изолиран и незабавно изваден от експлоатация.
Изхвърлете нагревателя правилно
Тъй като изолационната система е катастрофално повредена, нагревателят трябва да се изхвърли безопасно в съответствие с процедурите за обработка на електрически отпадъци на съоръжението.
Инсталирайте нов нагревател след инспекция на системата
Подмяната трябва да се извърши само след като приключи изследването на основната причина и всички допринасящи системни проблеми са коригирани.
Инсталирането на нов нагревател без коригиране на основния проблем може да доведе до бърз повторен отказ.
Заключение
Пробив на вътрешна дъга в PTFE нагревателна обвивка представлява незабавна и необратима повреда на изолационната система. Видимата дупка е само повърхностно доказателство за по-дълбоко електрическо увреждане, причинено от диелектричен пробив, изпаряване на метала и постоянна карбонизация във флуорополимерната структура.
Тъй като проводящата въглеродна писта не може да бъде премахната или почистена, ремонтът на място не се счита за безопасен или надежден. Единственото правилно коригиращо действие е пълната подмяна на нагревателя, съчетано с внимателно изследване на навлизането на влага, целостта на заземяването, аномалии в напрежението и работни условия, които може да са предизвикали събитието.
В крайна сметка електрическият пожар в нагревател рядко е внезапна мистерия. Често това е окончателното, драматично заключение на дълго и скрито разрушаване на изолацията, което се развива тихо под повърхността на обвивката.
