Quins són els signes que l'aïllament intern de MgO d'un escalfador de PTFE ha estat compromès per la humitat?

La pols d'òxid de magnesi dins de la zona freda d'un escalfador de PTFE és un gran aïllant elèctric quan està sec. Però és higroscòpic-absorbeix fàcilment la humitat de l'aire humit. Les fases molt primerenques d'aquesta filtració d'humitat solen ser força subtils, creant només petites anomalies elèctriques molt abans que un escalfador experimenti una fallada a terra catastròfica o un curtcircuit.

En molts sistemes industrials, els primers indicadors d'avís es produeixen després de períodes d'aturada, temps humit o emmagatzematge llarg. Els elèctrics són els més fiables. La lectura de resistència d'aïllament disminueix i es recupera sorprenentment després d'un assecat regulat. Aquestes indicacions clàssiques de l'escalfador de PTFE d'aïllament d'humitat de MgO sovint us poden indicar la situació abans que es produeixi un dany irreversible.

Per què s'utilitza MgO a l'escalfador de PTFE
L'òxid de magnesi, de vegades conegut com MgO, té dues funcions importants en els escalfadors elèctrics:

Aïllament elèctric del cable resistiu

Condueix la calor de manera eficient a la funda

El MgO té una resistència dielèctrica molt alta i una gran conductivitat tèrmica quan es compacta adequadament i es manté sec. Aquesta combinació permet que els elements escalfadors funcionin amb seguretat a altes temperatures en sistemes de funda de PTFE o PFA resistents als productes químics.

Però el MgO és higroscòpic, que és una vulnerabilitat a llarg termini. Si la humitat entra per segells defectuosos, condensació o exposició contínua a la humitat, les característiques aïllants comencen a trencar-se.

El primer senyal d'advertència: caiguda de les lectures de Megger
Un dels instruments de diagnòstic més crítics pel que fa a la salut de l'escalfador és la prova de resistència d'aïllament realitzada amb un megòhmetre, generalment conegut com a megger.

Un escalfador normal aïllat amb MgO sec i saludable mostra:

Resistència d'aïllament superior a 100 MΩ a 500 VDC

Valors habituals d'interval de gigaohm-en situacions seques

La contaminació per humitat del MgO provoca canals de fuites elèctriques a través de la pols aïllant humida. Això provoca una disminució mesurable de la resistència aïllant.

Patrons de lectura-típics associats a la humitat
El deteriorament sol ser lent al principi:

Estat de l'escalfador Resistència d'aïllament típica
Escalfador sec i saludable > 100 MΩ a diversos GΩ
Contaminació lleugera per humitat Desenes de MΩ
Absorció d'humitat important. Interval de MΩ baix
Interval kΩ de gran contaminació o menys
A la pràctica, s'observa un patró molt revelador després dels caps de setmana humits o de les parades de plantes. Un escalfador que va passar una prova de gigaohm divendres podria llegir només uns quants megaohms dilluns al matí.

Aquesta degradació transitòria és molt suggeridora de la humitat absorbida enfront del col·lapse físic de la funda.

La prova definitiva: recuperació després del forn{0}}
Un sec-que recupera la lectura és una confessió inequívoca de humitat.

Aquesta és una de les diferències de diagnòstic crítiques entre l'aïllament de MgO hidratat i el dany estructural irreversible.

Procés de cocció controlat
Si se sospita que hi ha contaminació per humitat, l'escalfador es pot assecar lleugerament de la següent manera:

baixa tensió energitzada en un dipòsit buit i sec

Posar en un forn a temperatura regulada.

Aire càlid, assecat amb poca humitat.

La temperatura{0}}de cocció no ha de superar els 110 graus per evitar danyar o deformar la funda de PTFE.

A mesura que la humitat drena de la pols de MgO, la resistència aïllant sovint es recuperarà progressivament cap al seu valor sec original.

Per què és important la recuperació
Quan la lectura del megger es restaura completament després de l'assecat, el resultat és relativament clar:

La funda probablement encara estigui intacta

El cable de resistència interna encara no està obert

Lectura baixa, entrada d'humitat no danys catastròfics

Una funda fracturada o un aïllament carbonitzat permanentment, en canvi, normalment no es recuperarà després de l'assecat.

Indicació visual: material calcari blanc present al segell terminal.
Un altre signe comú que sovint acompanya les proves elèctriques és un residu de guix blanc-que apareix al voltant de l'àrea de segellat terminal.

Aquest dipòsit es troba sovint on les línies elèctriques penetren l'epoxi o el compost de segellat a la zona freda de l'escalfador.

Què és realment el residu
L'hidròxid de magnesi es pot formar quan l'aigua es combina amb l'òxid de magnesi. La substància acabada sembla:

Dipòsits de pols blanca

Desenvolupament de l'escorça de guix

Residus minerals secs al voltant dels terminals

Aquest residu és una pista de diagnòstic molt útil perquè suggereix que la humitat ha entrat prou profundament com per reaccionar químicament amb el propi aïllament de MgO.

Aquest residu juntament amb lectures erràtiques de resistència d'aïllament és una bona indicació de la contaminació per humitat interior.

Com la humitat entra a l'escalfador
Hi ha diverses maneres típiques en què la humitat pot entrar als escalfadors aïllats amb MgO.

Segells terminals (danys)
Els segells epoxi que envolten els cables d'alimentació es poden veure compromesos gradualment per l'estrès mecànic, la vibració o el cicle de calor.

Condensació a l'aturada
Els escalfadors ubicats en llocs humits poden disminuir per sota de les temperatures del punt de rosada ambiental i es pot produir condensació interna.

Condicions d'emmagatzematge insatisfactòries
Als magatzems humits, els escalfadors de recanvi sense energia sovint adquireixen humitat a través de defectes microscòpics en els segells amb el pas del temps.

Respiració tèrmica
El conjunt de l'escalfador està subjecte a expansió i contracció amb cicles de calefacció i refrigeració repetits. Aquest efecte de respiració tèrmica pot aspirar l'aire humit de manera constant cap a dins durant períodes prolongats de servei.

Efectes a llarg termini de la humitat no tractada
La contaminació per humitat pot semblar reversible al principi, però amb el temps, l'exposició continuada causarà danys duradors.

Quan queda aigua a l'escalfador:

La corrosió del cable de resistència interna s'accelera

L'oxidació afecta els contactes elèctrics

La rigidesa dielèctrica continua baixant

Incidents de falla a terra més freqüents

Eventualment es poden produir curtcircuits

En fases avançades, l'aïllament es trenca de manera irreversible i els processos de forn no donen nivells de resistència acceptables.

Prevenció
Diversos mètodes de manteniment poden ajudar a limitar el potencial de contaminació per humitat de MgO.

Proves de resistència d'aïllament - Rutina
Les proves megger rutinàries proporcionen dades de referència i ajuden a identificar la degradació lenta abans del fracàs.

Emmagatzematge
L'emmagatzematge dels escalfadors de recanvi ha de ser a:

Assecar a l'aire interior

Embalatge segellat segons sigui necessari

Ambient fresc, baixa humitat i temperatura estable

Re{0}}energització periòdica
Alguns sistemes els agrada mantenir les coses una mica escalfades quan estan al ralentí per evitar que s'acumuli humitat.

Inspecció del segell
Comproveu regularment els segells de terminals per:

Esquerdament

Canvi de color

Formació de residus

Aflojament mecànic

La rectificació primerenca dels defectes del segell pot evitar una intrusió d'humitat més profunda.

Conclusions
Una reducció significativa de la resistència d'aïllament amb residus de guix blanc a prop del segell terminal és la signatura característica de l'aïllament de MgO hidratat dins d'un escalfador de PTFE. En molts casos, si es diagnostica precoçment, la malaltia es pot rectificar.

Si la fuita elèctrica és causada per la humitat absorbida, en comptes de la ruptura de la funda, un bon forn-retornarà la resistència d'aïllament al seu valor sec original . Però sense tractar, la contaminació per humitat danyarà el cable de resistència interna i donarà lloc a una fallada permanent.

En el diagnòstic d'escalfadors, un megger és molt més que un provador elèctric. En molts aspectes, és un mesurador d'humitat per a la condició interna secreta, l'ànima, del propi escalfador.