Delavnica za obdelavo prevlek v vlažnem obalnem podnebju je po izklopu zaradi napake na zemlji potegnila potopni grelnik 4 kW iz PTFE. Površina plašča je bila nepoškodovana in element je bil testiran kot normalen. Toda izolator terminalov-keramični ali polimerni blok, ki ločuje priključke pod napetostjo od ozemljenega ohišja-je pokazal temno, karbonizirano progo, ki poteka od enega terminala do pritrdilnega vijaka. Proga je bila prevodna pot, ki se je oblikovala v mesecih delovanja v vlažnem rastlinskem okolju.
Sledenje terminalnega izolatorja je način postopne odpovedi, ki se pogosto napačno diagnosticira kot težava z grelcem. Sam grelec je zdrav. Napaka je na električnem vmesniku, kjer se vlaga, kontaminacija in napetost združijo, da ustvarijo prevodno pot po površini izolatorja.
Kako se razvija sledenje na končnih izolatorjih
Sledenje je tvorba prevodne ogljikove poti na površini izolacijskega materiala. Začne se z odlaganjem vlage in kontaminacije na površini izolatorja. Kontaminacija je lahko prah, kovinski delci ali kemične soli iz procesnega okolja.
Ko je napetost priključena na onesnaženo površino, teče majhen uhajalni tok. Tok ustvarja toploto, ki posuši površino in koncentrira kontaminacijo. Koncentrirana kontaminacija povzroči večji tok uhajanja, ki ustvarja več toplote. Cikel se nadaljuje, dokler površina ne karbonizira in tvori trajno prevodno sled.
| Stopnja vlažnosti | Vir kontaminacije | Čas za sledenje | Tok uhajanja pri 480V | Raven tveganja |
|---|---|---|---|---|
| <40% RH | Čisto okolje | >5 let | <1 μA | Zelo nizko |
| 40–60 % RH | Lahek prah | 2–5 let | 1–10 μA | Nizka |
| 60–80 % RH | Procesne soli | 6–24 mesecev | 10–100 μA | Zmerno |
| >80 % RH | Kovinski delci, soli | 2–8 mesecev | 100–500 μA | visoko |
| Kondenzacija | Prevodni film | 2–8 tednov | >500 μA | Zelo visoko |
Učinki vlage in kontaminacije na sledenje sponk potopnega grelnika PTFE
Zakaj so vlažne rastline še posebej ranljive
Vlažne rastline imajo več lastnosti, ki pospešijo sledenje. Visoka vlažnost okolja ohranja površino izolatorja vlažno dlje časa. Vlaga raztopi umazanijo in ustvari prevoden film.
Procesni hlapi dodajo kemične spojine v film vlage. Kislinski hlapi iz kopeli za luženje ali galvanizacijo se raztopijo v vlagi in povečajo njeno prevodnost. Kovinski delci iz brušenja, poliranja ali varjenja se usedejo na izolator in ustvarijo prevodne poti.
Težavo še poveča temperaturno cikliranje. Grelec greje in hladi z vsakim delovnim ciklom. Izolator se širi in krči, toplotna obremenitev pa lahko povzroči mikrorazpoke, ki ujamejo vlago in kontaminacijo.
Vloga izolacijskega materiala
Niso vsi izolacijski materiali enako odporni proti sledenju. Odpornost proti sledenju je odvisna od sposobnosti materiala, da se upre karbonizaciji in odstrani kontaminacijo.
Keramični izolatorji imajo visoko odpornost proti sledenju, ker se ne karbonizirajo. Vendar so krhki in lahko pod toplotno obremenitvijo počijo. Polimerni izolatorji-, kot so PTFE, PPS ali fenolni-so bolj trpežni, vendar lahko karbonizirajo, če se površina onesnaži.
Najboljši izolator za vlažna, onesnažena okolja je material z visoko odpornostjo proti sledenju, dobrim odvajanjem kontaminacije in odpornostjo na toplotno kroženje. PTFE in PPS sta običajni izbiri. Fenolni izolatorji so manj primerni, ker hitro karbonizirajo.
| Izolatorski material | Odpornost na sledenje | Odvajanje kontaminacije | Toplotna vzdržljivost | Najboljša aplikacija |
|---|---|---|---|---|
| Keramika | Odlično | Ubogi | Zmerno | Čisto, suho okolje |
| PTFE | Odlično | Odlično | Dobro | Vlažno, onesnaženo |
| PPS | Zelo dobro | Dobro | Dobro | Najbolj industrijsko |
| Fenolne | Ubogi | Zmerno | Zmerno | Suha, čista okolja |
| Epoksi | Zmerno | Zmerno | Dobro | Zmerna okolja |
Lastnosti izolacijskega materiala za vlažna rastlinska okolja
Preprečevanje sledenja izolatorju sponk
Najučinkovitejša preventiva je zatesnitev ohišja sponk in vzdrževanje suhega izolatorja. Zatesnjeno ohišje z ustreznim tesnilom in kabelsko uvodnico preprečuje, da bi vlaga in kontaminacija prišla do izolatorja.
Redno čiščenje odstrani umazanijo, preden se nakopiči. Izolator je treba očistiti med vsakim intervalom vzdrževanja. Suh, čist izolator ne sledi.
Podaljšek plazilne poti-rebrasta ali razširjena izolatorska površina-poveča dolžino poti med sponkami in tlemi. Daljša pot ima večjo odpornost na sledenje.
| Preprečevalni ukrep | Vpliv na sledenje | Izvedba | Stroški |
|---|---|---|---|
| Zaprto ohišje | Preprečuje vdor vlage | Tesnilo in tesnilo | Nizka–Zmerna |
| Redno čiščenje | Odstranjuje kontaminacijo | Urnik vzdrževanja | Nizka |
| Podaljšek plazilne poti | Daljša pot | Zasnova izolatorja | Zmerno |
| Premaz-za preprečevanje sledenja | Zmanjša površinsko prevodnost | Nanos premaza | Zmerno |
Preventivni ukrepi za sledenje izolatorja sponk
Ko sledenje kaže na večji problem
Končni izolator, ki sledi kljub zaprtemu ohišju in rednemu čiščenju, kaže, da vlaga doseže terminalno območje iz notranjosti grelnika. To je lahko posledica razpoke v ovoju ali neuspešnega tesnjenja hladnega-območja. Grelnik je treba preizkusiti glede izolacijske upornosti in pregledati glede poškodb ovoja.
Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z zaprtim ohišjem priključkov, izolatorjem z visoko -sledilno-odpornostjo in podaljškom plazilne poti odpravlja glavni vzrok sledenja. Postopek specifikacije zahteva vlažnost okolja, vire kontaminacije, oceno ohišja priključkov in delovno napetost. Za objekte v vlažnem podnebju ta-poseben pristop zmanjša sledenje terminalom in podaljša življenjsko dobo grelnika.
