Skrivena opasnost: otpornost na vlagu i izolaciju u grijačima od 440 V

Osnovno načelo elektrotehnike je da su struja i voda smrtonosna mješavina. Ipak, u industrijskim uvjetima vlaga je skrivena i općenito zanemarena opasnost za integritet i životni vijek patronskih grijača, posebno onih koji rade na 440 V. Učinak vlage na izolacijski otpor grijača glavna je točka kvara o kojoj se često ne razmišlja dovoljno. U mnogim slučajevima, uvjeti u kojima je patronski grijač bio pohranjen prije postavljanja utječu na to koliko će trajati.

Prah magnezijevog oksida (MgO) koristi se za izradu unutrašnjosti konvencionalnog patronskog grijača. Ovaj materijal ima odličnu toplinsku vodljivost i visoku dielektričnu čvrstoću, što znači da može prenijeti toplinu s unutarnjeg otpornog svitka na metalni omotač, a pritom zadržati električnu izolaciju. Ali MgO prirodno upija vodu. Lako upija vlagu iz zraka oko sebe. Ako patronski grijač od 440 V držite na mokrom, nekontroliranom mjestu, kao što je skladište ili radionica koja nema kontrolu klime, MgO punilo se može ponašati poput spužve i s vremenom upiti puno vode. Ova vlažnost čini prah daleko manje učinkovitim u izolaciji.


Stavljanje "mokrog" grijača u krug od 440 V može odmah imati loše posljedice. Vlaga u MgO omogućuje protok električne struje od otporne žice pod naponom do uzemljenog metalnog omotača. To se može pokazati kao kratki spoj koji se događa odmah, kvar na zemlji koji aktivira zaštitne prekidače ili veliko, opasno smanjenje izolacijskog otpora. Čak i ako se grijač pokrene bez većih problema, još uvijek je u opasnosti jer ne radi ispravno. Preostala vlaga može se pretvoriti u paru kada je uređaj pod toplinskim i električnim opterećenjem, što podiže unutarnji tlak i dodatno oštećuje izolaciju. To bi moglo uzrokovati prerano kvarenje uređaja, što bi se moglo pogrešno dijagnosticirati kao greška u proizvodnji ili kvar zbog preopterećenja.

Jednostavan, preventivni korak može spriječiti da se to dogodi: procjena otpora izolacije megoommetrom (megger) prije instalacije. Standardni-temperaturni patronski grijač trebao bi imati ocjenu hladnog izolacijskog otpora od najmanje 50 megohma (pri 500 VDC)​ kada je suh i zdrav. Ako su očitanja daleko niža od ove brojke, vrlo je vjerojatno da je prisutna vlaga. Srećom, ovaj se problem često može riješiti. Često možete "ispeći" ili osušiti kontaminirane grijače pažljivom primjenom niskog napona (10–25% nazivnog napona) na kontrolirani način kako biste polako izbacili vlagu. Možete ih staviti i u pećnicu-na niske temperature (oko 120 stupnjeva / 250 stupnjeva F) na nekoliko sati. Ova tehnika vraća sposobnost MgO da djeluje kao izolator.

Rizik je veći u aplikacijama s velikom snagom. Grijač koji ima i visoko unutarnje toplinsko naprezanje (zbog velike gustoće) i lošu električnu izolaciju (zbog vlage) pod velikim je naprezanjem. Kombinacija visokog napona, koji opterećuje mokru izolaciju, i visoke temperature može uzrokovati električno praćenje. To se događa kada struja curenja polako karbonizira trajni vodljivi kanal kroz MgO. To stvara kratki spoj koji se ne može popraviti, pa grijač neće raditi.

Dakle, snažan plan za održavanje i rukovanje je vrlo važan:

Kontrolirano skladištenje: Patronske grijače, posebno one od 440 V, treba čuvati u originalnom, zapečaćenom pakiranju koje sprječava prodiranje vlage sve dok ne budu spremni za ugradnju.

Ispitivanje prije-ugradnje: svaki grijač mora proći megohm test prije nego što se može ugraditi, posebno za važne namjene ili nakon dugog skladištenja.

Zaštita pri ugradnji: pri ugradnji pazite da rashladna tekućina, ulje ili-tekućine za ispiranje budu dalje od kraja terminala. Upotrijebite odgovarajuća -brtvila za visoke temperature, silikonske čizme ili fleksibilnu cijev na izlaznoj točki žice kako biste napravili dugotrajnu brtvu i zaštitili od vlage.

Ekološka osviještenost: Ako postoji vjerojatnost da će se vaša aplikacija smočiti ili doći do kondenzacije, pobrinite se da odaberete modele s dodatnom zaštitom, uključujući specijalizirane brtve omotača ili dizajn terminala napravljen za teška okruženja.

Prepoznavanjem i aktivnim rješavanjem higroskopskih svojstava izolacije patronskog grijača, timovi za održavanje i inženjering mogu značajno ublažiti primarni izvor neobjašnjivih kvarova u sustavima grijanja od 440 V. Ova disciplina mijenja izolacijski otpor iz skrivene prijetnje u nadzirani i upravljani parametar, osiguravajući da su ti važni dijelovi pouzdani i traju što je dulje moguće.