چگونه یک خطای زمین متناوب را در بخاری PTFE که فقط تحت بار رخ می دهد، تشخیص دهیم؟

خط تولید متوقف می‌شود، GFCI خاموش می‌شود، اما وقتی برق‌کار تعمیر و نگهداری وارد می‌شود و بخاری PTFE را با میگر سرد آزمایش می‌کند، خوانش‌ها عالی به نظر می‌رسند. بخاری تمام تست های نیمکت جدا شده را پشت سر می گذارد، مقاومت عایق طبیعی است و هیچ آسیب آشکاری وجود ندارد. پس از گرم شدن بخاری و راه اندازی مجدد سیستم، مشکل دوباره ظاهر می شود.

مشکل این است که برخی از عیوب الکتریکی فقط در شرایط عملیاتی واقعی وجود دارند. این نقص زمانی که سرد، غیر متصل و آرام باشد، یک ترفند محو می‌شود و تنها زمانی ظاهر می‌شود که بخاری در زیر آب، داغ، تحت فشار الکتریکی و کاملاً پرانرژی باشد.

یکی از آزاردهنده‌ترین خرابی‌ها در سیستم‌های پردازش شیمیایی و تکمیل سطح، این نوع بخاری PTFE خطای زمینی متناوب در شرایط بار است.

چرا یک تست سرد مگر ممکن است خطا را از دست بدهد؟
یک مگاهم متر معمولاً در ولتاژ 500 VDC برای انجام آزمایش معمول مقاومت عایق در حالی که بخاری قطع شده و سرد است استفاده می شود. اگرچه این تکنیک برای شناسایی تخریب قابل توجه عایق مفید است، اما همیشه شرایط عملیاتی دقیق را تکرار نمی کند.

یک بخاری PTFE در طول سرویس زنده با فشارهای متعدد همزمان مواجه می شود:

افزایش دمای غلاف

انبساط حرارتی مصالح داخلی

ولتاژ کاری کامل AC

غوطه ور شدن مداوم در سیال رسانا

تنش مکانیکی ناشی از چرخه های گرمایش

در این شرایط، مسیرهای نشتی رسانا که در زمان خنک بودن بخاری وجود ندارند، ممکن است به دلیل نقص میکروسکوپی باز شوند.

با گرم شدن بخاری، شکاف های جزئی یا تکه های عایق ضعیف می توانند کمی گسترش پیدا کنند. سپس تنش ولتاژ جریان نشتی را از طریق رطوبت، آلاینده ها یا سیال فرآیند به سمت زمین وادار می کند.

پس از قطع برق و خنک شدن بخاری، عایق دوباره منقبض می شود و مسیر نشتی ممکن است تا حدی ناپدید شود.

یک خطای متناوب که اغلب از آزمایش آفلاین سنتی فرار می کند، نتیجه است.

دلایل معمولی برای مشکلات نشت حرارتی
نشت زمین وابسته به دما{0}}می تواند ناشی از تعدادی از انواع خرابی داخلی باشد.

ترک خوردگی میکروسکوپی PTFE
ایرادهای کوچک در غلاف PTFE ممکن است در طی سال‌ها چرخه حرارتی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی یا سوختن خشک سهوی ظاهر شوند. در حالی که مایع فرآیند داغ وارد ناحیه آسیب‌دیده می‌شود، این شکاف‌ها ممکن است رسانا شوند، حتی اگر در زمانی که سرد هستند از نظر الکتریکی بی‌اهمیت باشند.

تخریب عایق داخلی
عایق داخلی سرامیکی یا اکسید منیزیم سیم مقاومت ممکن است به تدریج ناخالصی ها را جذب کند یا به مرور زمان خراب شود. تحت ولتاژ عملیاتی، انبساط گرما می تواند باعث شود که فضای عایق به اندازه کافی کاهش یابد تا اجازه نشت جریان را بدهد.

نفوذ رطوبت
در طول آزمایش سرد سریع، مقدار کمی رطوبت به مجموعه بخاری ممکن است باعث نقص قابل تشخیص نشود. تغییرات فشار داخلی و حرکت حرارتی ممکن است روی مسیر نشتی تاثیر بگذارد که بخاری به دمای عملیاتی برسد.

تنش ولتاژ تحت عملیات AC
در حالی که یک مگر به طور مختصر ولتاژ DC را اعمال می کند، عملکرد زنده بخاری را در معرض تنش ثابت AC در 230-600 VAC قرار می دهد. این وضعیت در حال اجرا ممکن است به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از محیط آزمایش آفلاین باشد.

درک رفتار سفر GFCI
عدم تعادل بین جریان خروجی و برگشتی توسط قطع کننده های مدار خطای زمین کنترل می شود. اگر جریان نشتی به جای بازگشت از مسیر مدار معمولی به زمین برود، در صورت گذر از آستانه، دستگاه خاموش می شود.

یک GFCI معمولی کلاس A معمولاً در جریان نشتی 5-6 میلی آمپر حرکت می کند.

در بسیاری از خرابی های بخاری متناوب، جریان نشتی بسیار کم شروع می شود و با افزایش دما به تدریج ایجاد می شود. بخاری ممکن است در ابتدا به طور معمول شروع به کار کند تا در نهایت پس از چند دقیقه کار به آستانه سفر برسد.

این تشدید کند معمولاً تلاش‌های عیب‌یابی را اشتباه می‌گیرد، زیرا سیستم بلافاصله پس از فعال‌سازی از کار نمی‌افتد.

روش صحیح تشخیصی
روش تشخیص نهایی برای بخاری PTFE خطای زمین متناوب تحت شرایط بار، نظارت بر جریان نشتی زنده در طول عملیات واقعی است.

از یک گیره سنج حساس برای جریان نشتی استفاده کنید
یک گیره‌سنج جریان نشتی متناوب با وضوح بالا-باید در اطراف سیم‌های منبع تغذیه بخاری نصب شود، در حالی که بخاری تحت شرایط معمولی کارکردی تغذیه می‌شود و غوطه‌ور می‌شود.

از آنجایی که تغییرات نشتی در ابتدا ممکن است بسیار کوچک باشد، یک متر با وضوح 0.1 میلی آمپر بسیار توصیه می شود.

اندازه گیری باید در حالی انجام شود که:

بخاری برق دارد.

سیال فرآیند وجود دارد

دمای کار به دست آمده است.

ولتاژ خط به طور معمول اعمال می شود.

این تست شرایط دقیق لازم برای آشکار شدن خطا را تکرار می کند.

نشت مانیتور در هنگام گرم کردن-
در بسیاری از شرایط، جریان نشتی در طول انبساط حرارتی به طور قابل پیش بینی رفتار می کند.

یک پیشرفت معمولی ممکن است به صورت زیر ظاهر شود:

وضعیت جریان نشتی بخاری
راه اندازی سرد زیر 1 میلی آمپر
2-گرم کردن جزئی 4 میلی آمپر
5-10 میلی آمپر دمای نزدیک به کار است.
نقص شدید 20-30 میلی آمپر یا بیشتر
همانطور که بخاری به دمای کامل نزدیکتر می شود، جریان اغلب به تدریج طی چند دقیقه افزایش می یابد.

هر زمان که نشتی به آستانه سفر GFCI نزدیک شود، خاموش شدن مزاحم به طور منظم شروع می شود.

منحنی نشت رو به رشد وابستگی مشکل عایق به دما را نشان می دهد.

چرا بخاری باید تعویض شود
یک اشتباه رایج هنگام عیب یابی، تلاش برای ادامه استفاده از بخاری پس از اینکه نشتی "کوچک" به نظر می رسد است.

حتی نشتی جزئی قابل اندازه گیری به معنی شکست غیرقابل برگشت عایق در داخل مجموعه بخاری است.

مشکل را نمی توان به طور قابل اعتماد اصلاح کرد زیرا مکانیسم خرابی داخلی ساختار بخاری مهر و موم شده است. برای مدتی، ممکن است عملیات موقت ادامه یابد، اما با چرخه حرارتی بیشتر، تخریب عایق بدتر خواهد شد.

ادامه عملیات احتمال موارد زیر را افزایش می دهد:

سفرهای مزاحم مکرر

تعطیلی غیرمنتظره تولید

خرابی کامل بخاری

خطرات ایمنی الکتریکی

آسیب به اجزای کنترل

اگر نقص نشتی حرارتی تأیید شده باشد، تعویض بخاری روش مناسبی است.

ملاحظات تشخیصی اضافی
تشخیص را می توان با تعدادی از بیماری های مرتبط پیچیده تر کرد.

مدارها برای GFCI مشترک
جریان نشتی تجمعی ممکن است توسط چندین بخاری متصل به یک دستگاه محافظ ایجاد شود. برای شناسایی واحد معیوب، آزمایش بخاری جداگانه ممکن است ضروری باشد.

درایوهای با فرکانس متغیر
سیستم‌های VFD نزدیک ممکن است نویز الکتریکی ایجاد کنند که با اقدامات حساس نشتی تداخل ایجاد کند. در این شرایط، انتخاب متر مناسب بسیار مهم می شود.

رطوبت مونتاژ پایانه
آلودگی خارجی در محفظه های ترمینال می تواند گاهی اوقات خرابی های نشت داخلی را شبیه سازی کند. بازرسی بصری هنوز باید قبل از محکوم کردن بخاری کامل شود.

با این حال، یک جریان نشتی که به طور قابل پیش بینی با دمای بخاری رشد می کند تقریباً همیشه مستلزم خرابی عایق داخلی است.

در نتیجه
یک خطای زمین حرارتی متناوب در یک بخاری PTFE می‌تواند در طول آزمایش استاندارد مگر سرد کاملاً غیرقابل تشخیص باقی بماند. این نقص تنها زمانی ایجاد می شود که انبساط حرارتی، ولتاژ عملیاتی کامل و غوطه وری فرآیند با هم ترکیب شوند و یک کانال نشت رسانا ایجاد کنند.

آزمایش جریان نشتی زنده با استفاده از یک گیره سنج حساس در شرایط عملیاتی کامل، رویکرد قطعی برای تشخیص این نوع خرابی است. نظارت بر نشتی در حین گرم شدن بخاری، اغلب یک صعود تدریجی از کمتر از 1 میلی آمپر به سمت آستانه سفر GFCI را نشان می‌دهد، که ثابت می‌کند-شکست عایق وابسته به دما.

پس از تایید، بخاری باید تعویض شود زیرا تخریب عایق دائمی و تدریجی است.

در عیب یابی الکتریکی، اغلب عیوب نادرست آنهایی هستند که نیاز به بالا رفتن پرده قبل از ظاهر شدن دارند.