Hvordan diagnostisere en sone som trekker strøm, men som ikke varmes opp?
Legg igjen en beskjed
Det er tydelig at elektrisk energi går gjennom kretsen siden amperemeteret viser en sone som trekker nominell strøm. Imidlertid viser en infrarød skanning av overflaten av varmeplaten et helt kjølig område hvor varme bør være tilstede. Den elektriske inngangen brukes, men den termiske utgangen er fraværende fra riktig sted-ofte fordi energien blir omdannet til varme et uønsket sted, for eksempel en korrodert eller løs terminalforbindelse utenfor varmeplaten.
Dette problemet blir noen ganger forvekslet som et defekt varmeelement og er en vanlig feltfeil i industrielle varmesystemer.
Gjenkjenne feilens elektriske oppførsel
Når en sone bruker strøm, oppstår det ingen varmeplatetilstand, den avgjørende observasjonen er at strømmen forblir normal mens varmeytelsen er fraværende.
Dette innebærer at kretsen fortsatt er elektrisk kontinuerlig, men fordelingen av motstand har endret seg dramatisk.
Effekttap i en resistiv varmekrets bestemmes av:
P=I2RP=I^2 RP=I2R
Når strømmen forblir konstant, men motstanden øker i et lokalisert område, blir den regionen den viktigste varmekilden i kretsen.
Den manglende varmen gjemmer seg i en oppvarmet forbindelse.
Høy-motstandsledd som den primære feilmekanismen
Hvordan feilen utvikler seg
I en brønndriftsvarmesone fordeles motstanden hovedsakelig over selve varmeelementet. Men når en forbindelse svekkes, kan korrosjon, løsnede eller oksidering generere et uønsket kryss med høy-motstand.
Typiske feilsteder består av:
Rekkeklemmer utenfor platen
Forbindelser mellom entreprenører
Kabelsko og krymper
Sikringsholdere
Koblingsboksterminaler
Kontakter for reléutgang
Når motstanden øker på et av disse stedene, varierer den elektriske oppførselen til kretsen.
Omfordeling av spenningsfall
Fordi strømmen forblir konstant over seriekretsen, fokuserer spenningsfallet på det høyeste motstandspunktet.
Følgelig:
Den defekte tilkoblingen varmer for mye
Varmeelementet mottar lavere spenning
Overflaten på platen forblir kald.
Den elektriske energien ledes med hell til den defekte leddet i stedet for varmeelementet.
Hvorfor beskyttelsesenheter ikke utløses av feilen
En av de mest villedende egenskapene til denne feilstilen er at kretsbeskyttelsen ofte forblir i dvale.
Dette skjer fordi:
Total kretsstrøm forblir innenfor nominelle grenser
Sikringer og brytere reagerer mer på overstrøm enn på feilallokerte spenningsfall.
Fra et moderne ståsted ser systemet elektrisk normalt ut.
Som et resultat, mens termisk ytelse forverres drastisk, kan defekten fortsette uoppdaget.
Bruk av termisk bildebehandling for diagnostikk
Rask feillokalisering
En termisk kameraskanning av hele den elektriske linjen gir rask visuell bekreftelse av feilstedet.
Inspeksjonen skal bestå av:
Kontaktorer
Blokker på slutten
Kabel går
Sikringsholdere
Tilkoblingspunkter for varmeovner
Koblingsbokser
Ethvert avvikende motstandspunkt vil vises som et lokalisert hot spot.
Dette skjer fordi selv en beskjeden motstand under driftsstrøm kan sløse bort betydelig kraft:
P=I2RP=I^2 RP=I2R
Termisk bildebehandling gjør defekten synlig siden selv milliohm-nivåmotstand ved høye strømnivåer kan produsere betydelig varme.
Hvorfor varmeelementet ser kaldt ut
Varmeelementet får ikke nok elektrisk potensial til å produsere varme siden spenningstap forbrukes oppstrøms.
Følgelig:
Elementmotstand endres ikke.
Varmerens effektinntak synker
Overflatetemperaturen holder seg rundt omgivelsesforholdene
Det er liten eller ingen termisk reaksjon.
Denne uoverensstemmelsen mellom elektrisk inngang og varmeeffekt er den avgjørende diagnostiske ledetråden.
Metodisk feilsøkingsteknikk
Verifikasjon av elektriske veier
Å verifisere kontinuitet og strømflyt gjennom sonen er det første trinnet i diagnoseprosessen. Siden strøm er tilstede, flyttes vekten fra problemer med åpne-kretser til resistive feil.
Viktige inspeksjonspunkter inkluderer:
Terminal mekanisk tetthet
Tegn på oksidasjon eller misfarging
Løse eller overopphetede kabelsko
forringet isolasjon nær kontakter
indikasjoner på pitting eller buedannelse
Kartlegging av termiske signaturer
Varmeutvikling kartlegges langs hele gjeldende kurs ved hjelp av termisk avbildning.
Vanligvis kan et enkelt avvikende hotspot finne den nøyaktige posisjonen til en feil uten at kretsen må demonteres.
I kompliserte varmesystemer med flere-soner, reduserer denne teknikken drastisk feilsøkingstiden.
Korrigerende tiltak
Etter identifiseringen av leddet med høy-motstand, består utbedringstiltak vanligvis av:
Rengjøring av oksiderte kontaktflater
Etterstramming av terminalforbindelser
Bytte ut ødelagte koblinger eller knaster
Skifte overopphetede sikringsholdere
Reparere eller bytte ut kontaktorkontakter
Etter restaurering bør termisk og elektrisk testing indikere gjenopprettet varmefordeling over platen.
Forebygging av tilbakefall
Langsiktig-pålitelighetsforbedringer kan bestå av:
Periodiske momentkontroller på klemmeforbindelser
Bruker terminaler som er motstandsdyktige mot oksidasjon
Forbedret kapslingstetting for å redusere korrosjon
Inspeksjonsprogrammer for termisk sykling
Ved forebyggende vedlikehold, infrarød termografi
I høy-oppvarmingssystemer er stabile mekaniske og elektriske grensesnitt avgjørende.
Avslutningsvis
Et klassisk tegn på et resistivt ledningsproblem i stedet for et defekt varmeelement er en kald varmesone som fortsetter å trekke strøm. Under slike omstendigheter blir elektrisk energi omdannet til varme ved en utilsiktet tilkobling med høy-motstand, vanligvis plassert utenfor platen i terminaler, koblinger eller koblingsenheter.
Problemet med en sone trekker strøm uten varmeplate diagnostiseres mest effektivt ved hjelp av termisk bildebehandling, som umiddelbart indikerer lokal overoppheting langs den elektriske kretsen. Normal termisk ytelse gjenopptas etter at varmeelementets spenning er gjenopprettet.
I feltdiagnostikk er det som flyter i ledningene like avgjørende som det som strømmer i varmeren, og termisk avbildning er fortsatt den raskeste og mest pålitelige tilnærmingen for å oppdage skjulte energitapspunkter.
