Какви са признаците, че вътрешната MgO изолация на PTFE нагревател е била компрометирана от влага?

Прахът от магнезиев оксид в студената зона на PTFE нагревател е чудесен електрически изолатор, когато е сух. Но е хигроскопичен-леко поема влага от влажния въздух. Много ранните фази на това просмукване на влага обикновено са доста фини, създавайки само малки електрически аномалии много преди нагревателят да претърпи катастрофална земна повреда или късо съединение.

В много индустриални системи първите предупредителни индикатори се появяват след периоди на спиране, влажно време или дълго съхранение. Електрическите са най-надеждни. Отчитането на изолационното съпротивление намалява и изненадващо се възстановява след регулирано изсушаване. Тези класически MgO изолационни изолационни индикации за PTFE нагревател често могат да ви кажат ситуацията, преди да са нанесени необратими щети.

Защо MgO се използва в PTFE нагревател
Магнезиевият оксид, понякога известен като MgO, има две важни функции в електрическите нагреватели:

Електрическа изолация на резистивния проводник

Ефективно провеждане на топлина към обвивката

MgO има много висока диелектрична устойчивост и голяма топлопроводимост, когато е правилно уплътнен и поддържан сух. Тази комбинация позволява нагревателните елементи да работят безопасно при високи температури в химически устойчиви PTFE или PFA обвивни системи.

Но MgO е хигроскопичен, което е дългосрочна уязвимост. Ако влагата навлезе чрез дефектни уплътнения, кондензация или продължително излагане на влага, изолационните характеристики започват да се разпадат.

Първият предупредителен знак – показанията на мегера намаляват
Един от най-критичните диагностични инструменти по отношение на здравето на нагревателя е тестът за съпротивление на изолацията, извършен с мегаомметър, обикновено наричан мегер.

Нормален здрав, сух нагревател с MgO изолация показва:

Изолационно съпротивление над 100 MΩ при 500 VDC

Обикновено гигаом-диапазонни стойности в сухи ситуации

Замърсяването с влага на MgO причинява канали за утечка на електричество през влажния изолационен прах. Това води до измеримо намаляване на изолационното съпротивление.

Типични модели на четене,-свързани с влага
Влошаването обикновено е бавно в началото:

Състояние на нагревателя Типично съпротивление на изолацията
Сух, здрав нагревател > 100 MΩ до няколко GΩ
Леко замърсяване с влага Десетки MΩ
Значително поемане на влага Нисък MΩ диапазон
Диапазон на силно замърсяване kΩ или по-малко
На практика се наблюдава много показателен модел след влажни уикенди или спиране на заводи. Нагревател, преминал гигаом тест в петък, може да отчете само няколко мегаома в понеделник сутринта.

Това преходно разграждане е силно показателно за абсорбирана влага срещу физическо срутване на обвивката.

Най-добрият тест: Възстановяване след изпичане-
Изсушаване-, което възстановява четенето, е недвусмислено признание за влага.

Това е една от критичните диагностични разлики между хидратирана MgO изолация и необратимо структурно увреждане.

Контролиран процес на изпичане
Ако има съмнение за замърсяване с влага, нагревателят може леко да се изсуши, както следва:

ниско напрежение, захранвано в празен сух резервоар

Поставете във фурна с регулирана температура.

Топъл въздух, сушене при ниска влажност.

Температурата-на изпичане не трябва да надвишава 110 градуса, за да се избегне нараняване или деформиране на PTFE обвивката.

Тъй като влагата се оттича от MgO праха, изолационното съпротивление често се възстановява прогресивно към първоначалната си суха стойност.

Защо възстановяването е важно
Когато отчитането на мегера се възстанови напълно след изсушаване, резултатът е относително ясен:

Ножницата вероятно все още е непокътната

Вътрешният съпротивителен проводник все още не е отворен

Ниско отчитане, навлизането на влага не е катастрофална повреда

Счупена обвивка или трайно карбонизирана изолация, от друга страна, обикновено няма да се възстанови след изсъхване.

Визуална индикация: Върху клемното уплътнение присъства бял варовиков материал.
Друг често срещан признак, който често придружава електрическото тестване, е бели остатъци,-подобни на тебешир, които се появяват около областта на уплътнението на клемата.

Това отлагане често се среща там, където електропроводите проникват през епоксидната смола или уплътнителната смес в студената зона на нагревателя.

Какъв всъщност е остатъкът
Магнезиевият хидроксид може да се образува, когато водата се комбинира с магнезиев оксид. Готовото вещество изглежда така:

Бели прахообразни отлагания

Развитие на тебеширена кора

Минералните остатъци изсъхват около клемите

Този остатък е много полезен диагностичен намек, защото предполага, че влагата е навлязла достатъчно дълбоко, за да реагира химически със самата MgO изолация.

Този остатък, съчетан с непостоянни показания на изолационното съпротивление, е добра индикация, че съществува вътрешно замърсяване с влага.

Как влагата попада в нагревателя
Има няколко типични начина, по които влагата може да навлезе в нагреватели с MgO изолация.

Клемни уплътнения (повреди)
Епоксидните уплътнения, заобикалящи захранващите кабели, могат постепенно да бъдат компрометирани от механично напрежение, вибрации или топлинни цикли.

Кондензация при изключване
Нагревателите, разположени на влажни места, могат да паднат под температурата на оросяване на околната среда и може да възникне вътрешна кондензация.

Незадоволителни условия на съхранение
Във влажни складове незахранените резервни нагреватели често получават влага чрез микроскопични дефекти в уплътненията с течение на времето.

Топлинно дишане
Нагревателят подлежи на разширяване и свиване с повтарящи се цикли на нагряване и охлаждане. Този ефект на топлинно дишане може да засмуква влажния въздух постоянно навътре за продължителни периоди на работа.

Дългосрочни ефекти от необработена влага
Първоначално замърсяването с влага може да изглежда обратимо, но с течение на времето продължителното излагане ще причини трайни щети.

Когато водата остане в нагревателя:

Ускорява се корозията на жицата с вътрешно съпротивление

Окисляването засяга електрическите контакти

Диелектричната якост продължава да намалява

По-чести инциденти със земни съединения

В крайна сметка може да се развие късо съединение

В напредналите фази изолацията се разрушава необратимо и процесите на изпичане не дават приемливи нива на устойчивост.

Профилактика
Няколко метода за поддръжка могат да помогнат за ограничаване на потенциала за замърсяване с влага с MgO.

Тестове за съпротивление на изолацията – рутинни
Рутинното тестване на мегер дава основни данни и помага да се идентифицира бавното разграждане преди повреда.

Съхранение
Съхранението на резервните нагреватели трябва да бъде в:

Изсушаване на въздух на закрито

Запечатана опаковка според изискванията

Хладна среда с ниска влажност и стабилна температура

Периодично повторно{0}}зареждане с енергия
Някои системи обичат да поддържат нещата малко нагорещени, когато работят на празен ход, за да предотвратят натрупването на влага.

Проверка на печата
Редовно проверявайте клемните уплътнения за:

Напукване

Промяна на цвета

Образуване на остатък

Механично разхлабване

Ранното отстраняване на дефектите на уплътнението може да избегне по-дълбоко проникване на влага.

Изводи
Значително намаление на изолационното съпротивление с бели тебеширени остатъци близо до клемното уплътнение е характерният признак на хидратирана MgO изолация вътре в PTFE нагревател. В много случаи, ако се диагностицира навреме, болестта може да бъде коригирана.

Ако електрическият утечка е причинен от абсорбирана влага, а не от разкъсване на обвивката, доброто изпичане ще върне съпротивлението на изолацията до първоначалната му суха стойност. Но нетретирано замърсяване с влага ще повреди вътрешния съпротивителен проводник и ще доведе до постоянна повреда.

В диагностиката на нагреватели мегерът е много повече от просто електрически тестер. В много отношения това е влагомер за тайното вътрешно състояние, душата, на самия нагревател.