Jak zdiagnozować strefę, która pobiera energię, ale nie grzeje?

Oczywiste jest, że energia elektryczna przepływa przez obwód, ponieważ amperomierz wyświetla strefę pobierającą prąd znamionowy. Jednakże skan powierzchni płyty grzewczej w podczerwieni pokazuje całkowicie zimny obszar, w którym powinno występować ciepło. Wykorzystywany jest wkład elektryczny, ale w odpowiednim miejscu nie ma mocy cieplnej,-często dlatego, że energia jest przekształcana w ciepło w niepożądanym miejscu, na przykład na skorodowanych lub luźnych zaciskach na zewnątrz płyty grzewczej.

Problem ten jest czasami mylony z uszkodzonym elementem grzejnym i jest częstą usterką w przemysłowych systemach grzewczych.

Rozpoznawanie zachowania elektrycznego usterki
Kiedy strefa zużywa energię, nie pojawia się stan płyty grzewczej, kluczową obserwacją jest to, że prąd pozostaje normalny, gdy nie ma wydajności grzewczej.

Oznacza to, że obwód jest nadal elektrycznie ciągły, ale rozkład rezystancji zmienił się dramatycznie.

Rozpraszanie mocy w rezystancyjnym obwodzie grzewczym jest określane przez:

P=I2RP=I^2 RP=I2R

Kiedy prąd pozostaje stały, ale rezystancja wzrasta w określonym obszarze, obszar ten staje się głównym źródłem ciepła w obwodzie.

Brakujące ciepło ukrywa się w ogrzewanym połączeniu.

Złącze o wysokiej-oporności jako główny mechanizm uszkodzenia
Jak rozwija się usterka
W dobrze działającej strefie grzewczej opór rozkłada się głównie na samym elemencie grzejnym. Jednak w miarę osłabiania połączenia korozja, poluzowanie lub utlenianie może spowodować powstanie niepożądanego złącza o wysokiej-oporności.

Typowe miejsca awarii obejmują:

Listwy zaciskowe na zewnątrz płyty

Połączenia pomiędzy kontrahentami

Końcówki kablowe i zaciski

Uchwyty bezpieczników

Zaciski skrzynki przyłączeniowej

Styki wyjścia przekaźnikowego

Wraz ze wzrostem rezystancji w jednym z tych miejsc zmienia się zachowanie elektryczne obwodu.

Redystrybucja spadku napięcia
Ponieważ prąd pozostaje stały w obwodzie szeregowym, spadek napięcia koncentruje się w punkcie najwyższego oporu.

Więc:

Uszkodzone złącze nadmiernie się nagrzewa

Element grzejny otrzymuje niższe napięcie

Powierzchnia płyty pozostaje chłodna.

Energia elektryczna jest skutecznie kierowana do uszkodzonego złącza zamiast do elementu grzejnego.

Dlaczego urządzenia zabezpieczające nie są wyzwalane z powodu usterki
Jedną z najbardziej zwodniczych właściwości tego stylu awarii jest to, że zabezpieczenie obwodów często pozostaje uśpione.

Dzieje się tak, ponieważ:

Całkowity prąd obwodu pozostaje w granicach znamionowych

Bezpieczniki i wyłączniki reagują bardziej na przetężenie niż na źle rozmieszczone spadki napięcia.

Ze współczesnego punktu widzenia system pod względem elektrycznym wygląda normalnie.

W rezultacie, chociaż wydajność cieplna drastycznie się pogarsza, wada może pozostać niewykryta.

Wykorzystanie termowizji w diagnostyce
Szybka lokalizacja usterek
Skan kamery termowizyjnej całej linii elektrycznej umożliwia szybkie wizualne potwierdzenie lokalizacji usterki.

Kontrola musi obejmować:

Styczniki

Bloki na końcu

Biegi kablowe

Uchwyty bezpieczników

Punkty podłączenia grzejników

Skrzynki przyłączeniowe

Każdy nieprawidłowy punkt oporu będzie widoczny jako zlokalizowany gorący punkt.

Dzieje się tak, ponieważ nawet niewielki opór pod prądem roboczym może zmarnować znaczną moc:

P=I2RP=I^2 RP=I2R

Obrazowanie termowizyjne sprawia, że ​​wada jest wyraźnie widoczna, ponieważ nawet rezystancja na poziomie miliomów-przy wysokim natężeniu prądu może wytwarzać znaczne ciepło.

Dlaczego element grzejny wydaje się zimny
Element grzejny nie uzyskuje wystarczającego potencjału elektrycznego, aby wytworzyć ciepło, ponieważ straty napięcia są pochłaniane przed nim.

Więc:

Opór elementu nie ulega zmianie.

Zmniejsza się moc pobierana przez grzejnik

Temperatura powierzchni utrzymuje się na poziomie warunków otoczenia

Reakcja termiczna jest niewielka lub żadna.

Ta rozbieżność pomiędzy poborem energii elektrycznej a mocą cieplną jest kluczową wskazówką diagnostyczną.

Metodyczne techniki rozwiązywania problemów
Weryfikacja ścieżek elektrycznych
Pierwszym krokiem w procesie diagnozy jest sprawdzenie ciągłości i przepływu prądu przez strefę. Ponieważ obecny jest prąd, nacisk zostaje przeniesiony z problemów-z otwartym obwodem na uszkodzenia rezystancji.

Kluczowe punkty kontroli obejmują:

Szczelność mechaniczna zacisku

Ślady utlenienia lub odbarwienia

Luźne lub przegrzane końcówki kablowe

uszkodzona izolacja w pobliżu złączy

oznaki wżerów lub wyładowań łukowych

Mapowanie sygnatur termicznych
Wytwarzanie ciepła jest mapowane wzdłuż całego przebiegu prądu za pomocą obrazowania termowizyjnego.

Zwykle pojedynczy nieprawidłowy punkt aktywny może dokładnie wskazać miejsce awarii bez konieczności demontażu obwodu.

W skomplikowanych wielostrefowych-systemach grzewczych technika ta drastycznie skraca czas rozwiązywania problemów.

Środki naprawcze
Po zidentyfikowaniu złącza o-wysokim oporze działania naprawcze obejmują zwykle:

Czyszczenie utlenionych powierzchni stykowych

Dokręcenie połączeń zacisków

Wymiana uszkodzonych połączeń lub końcówek

Wymiana przegrzanych oprawek bezpieczników

Naprawa lub wymiana styków stycznika

Po renowacji testy termiczne i elektryczne powinny wykazać przywróconą dystrybucję ciepła na płycie dociskowej.

Zapobieganie nawrotom
Długoterminowe-zwiększenia niezawodności mogą polegać na:

Okresowe kontrole momentu obrotowego połączeń zacisków

Zastosowanie końcówek odpornych na utlenianie

Ulepszone uszczelnienie obudowy w celu zmniejszenia korozji

Programy kontroli cykli termicznych

Podczas konserwacji zapobiegawczej, termografia w podczerwieni

W wysokoprądowych systemach grzewczych-stabilne interfejsy mechaniczne i elektryczne mają kluczowe znaczenie.

Podsumowując
Klasycznym objawem problemu z okablowaniem rezystancyjnym, a nie nieprawidłowego działania elementu grzejnego, jest zimna strefa grzewcza, która stale pobiera prąd. W takich okolicznościach energia elektryczna jest przekształcana w ciepło w niezamierzonym połączeniu-o wysokiej rezystancji, zwykle umieszczonym poza płytą dociskową, w zaciskach, połączeniach lub urządzeniach przełączających.

Strefa pobiera energię bez nagrzewania Problem z płytą grzejną można najskuteczniej zdiagnozować za pomocą obrazowania termowizyjnego, które natychmiast wskazuje miejscowe przegrzanie wzdłuż obwodu elektrycznego. Normalna wydajność cieplna zostaje przywrócona po przywróceniu napięcia elementu grzejnego.

W diagnostyce terenowej to, co przepływa w przewodach, jest równie istotne, jak to, co przepływa przez grzejnik, a obrazowanie termowizyjne pozostaje najszybszą i najbardziej niezawodną metodą wykrywania ukrytych miejsc strat energii.