Utjecaj kvalitete energije na dugovječnost grijača

Električna snaga koju dobivaju grijači uložaka često ne odgovara optimalnim sinusoidnim valnim oblicima. Problemi s kvalitetom električne energije, poput promjena napona, harmonika i prijelaznih pojava, mogu utjecati na rad i životni vijek grijača. Odgovarajuće specifikacije i zaštita mogu pomoći kod ovih problema.

Kada je napon nejednak u trofaznim-sustavima, grijanje je također neravnomjerno. Kada su naponi u različitim fazama niži za više od 2–3%, grijači na fazama višeg-napona se zagrijavaju više nego što bi trebali, dok grijači na fazama-nižeg napona ne rade dobro. Kada su grijači pretjerani, brže se kvare. Releji za praćenje faze mogu otkriti kada postoji neravnoteža i oglasiti se upozorenjem ili se odspojiti prije nego dođe do oštećenja.

Harmonijsko izobličenje od ne-linearnih opterećenja, kao što su pogoni s promjenjivom frekvencijom, prekidački izvori napajanja i ispravljači, dodaje visoko{1}}frekventne komponente u osnovni valni oblik od 50/60 Hz. Ovi harmonici uzrokuju jače zagrijavanje otpornih dijelova i mogu uzrokovati mehaničke rezonancije u strukturama grijača. Analizatori kvalitete električne energije mjere količinu harmonika u signalu. U vrlo lošim okolnostima mogu pomoći filtri ili izolacijski transformatori.

Kada nešto uključite ili isključite, udari munja ili se dogode komunalni događaji, napon se mijenja i opterećuje izolaciju grijača. Dielektrik od magnezijevog oksida može podnijeti tipične radne napone s puno slobodnog prostora, ali ponovljeni prijelazni prenaponi polako troše izolaciju. Uređaji za zaštitu od prenapona na razvodnim pločama i kontaktorima grijača brinu se za ove događaje. Namjenska zaštita od prenapona na terminalima grijača dodaje dodatni sloj sigurnosti za važne upotrebe.

Na performanse utječu duga razdoblja prenapona ili podnapona. Prenapon povećava snagu za kvadrat omjera napona. Na primjer, prenapon od 10% povećava snagu za 21%, što bi moglo premašiti ograničenja gustoće vata. Kada je napon prenizak, grijanje bi moglo biti manje učinkovito i uzrokovati probleme s kontrolom jer sustavi pokušavaju zadržati zadanu vrijednost. Ove promjene mogu se popraviti regulacijom napona ili specifikacijom s pravim rasponima tolerancije.

Problemi s faktorom snage relevantni su za kontrolirane sustave. Regulatori s faznim-kutom aktiviraju fazne pomake i harmonijske injekcije. Kontroleri rafalne-paljbe s nultim-unakrsnim prebacivanjem smanjuju te efekte, ali mogu uzrokovati treperenje zaslona. Za velike instalacije mogu biti potrebni kondenzatori za korekciju faktora snage kako bi se spriječile sitne štete i smanjila opterećenja vodiča.

Na sigurnost i glasnoću utječe način na koji uzemljujete i spajate stvari. Uzemljenje odgovarajuće opreme štiti ljude od šoka i daje im način da se riješe struje kvara. Izolirani sustavi uzemljenja za osjetljive upravljačke krugove zaustavljaju smetnje petlje uzemljenja. Ove metode ne utječu izravno na trajanje grijača, ali zaustavljaju pogreške u upravljanju koje bi mogle dovesti do toplinskog odlaska.

Kvaliteta energije posebno je važna za patronske grijače velikih promjera. Budući da su radne struje veće, posljedice pada napona i neravnoteže su jače. Praćenje i zaštita kvalitete električne energije su neophodni jer ovi uređaji koštaju mnogo novca. Budući da su toplinske vremenske konstante veće, problemi s kvalitetom električne energije mogu dulje ostati neotkriveni, što dovodi do veće štete.

Kako bi se održala najbolja izvedba i najdulji životni vijek grijača, različite industrijske električne postavke zahtijevaju posebne postupke procjene kvalitete energije i zaštite koji uzimaju u obzir jedinstvene karakteristike postrojenja, obrasce opterećenja i potrebe pouzdanosti.