Jak diagnostikovat zónu, která odebírá energii, ale netopí?

Je zřejmé, že elektrická energie prochází obvodem, protože ampérmetr zobrazuje zónu odebírající svůj jmenovitý proud. Infračervené skenování povrchu topné desky však ukazuje zcela mrazivou oblast, kde by mělo být teplo. Elektrický vstup se používá, ale tepelný výstup na příslušném místě chybí-často proto, že se energie přeměňuje na teplo někde, kde to není žádoucí, jako je zkorodovaný nebo uvolněný koncový spoj mimo topnou desku.

Tento problém je někdy mylně považován za vadný topný článek a je běžnou polní poruchou v průmyslových topných systémech.

Rozpoznání elektrického chování poruchy
Když zóna spotřebovává energii, nedochází k žádnému stavu topné desky, zásadní pozorování je, že proud zůstává normální, zatímco topný výkon chybí.

To znamená, že obvod je stále elektricky spojitý, ale distribuce odporu se dramaticky změnila.

Ztrátový výkon v odporovém topném okruhu je určen:

P=I2RP=I^2 RP=I2R

Když proud zůstává konstantní, ale odpor se v určité oblasti zvyšuje, stává se tato oblast hlavním zdrojem tepla v okruhu.

Chybějící teplo se skrývá ve vyhřívaném spojení.

Vysokoodolný{0}kloub jako primární mechanismus selhání
Jak se chyba vyvíjí
V dobře fungující topné zóně je odpor distribuován převážně přes samotné topné těleso. Jak se však spojení oslabuje, koroze, uvolňování nebo oxidace může generovat nežádoucí vysokoodporový spoj.

Typická místa selhání zahrnují:

Svorkovnice mimo desku

Spojení mezi dodavateli

Kabelová oka a krimpovací lišty

Držáky pojistek

Svorky propojovací skříňky

Kontakty pro reléový výstup

Jak se odpor na jednom z těchto míst zvyšuje, elektrické chování obvodu se mění.

Přerozdělení poklesu napětí
Protože proud zůstává v sériovém obvodu konstantní, úbytek napětí se zaměřuje na nejvyšší bod odporu.

V důsledku toho:

Vadné spojení se nadměrně zahřívá

Topné těleso přijímá nižší napětí

Povrch desky zůstává chladný.

Elektrická energie je úspěšně odváděna do vadného spoje místo topného tělesa.

Proč se ochranná zařízení nevypnou z důvodu poruchy
Jednou z nejvíce klamavých vlastností tohoto stylu selhání je, že ochrana obvodu často zůstává nečinná.

K tomu dochází, protože:

Celkový proud obvodu zůstává ve jmenovitých mezích

Pojistky a jističe reagují více na nadproud než na nesprávně přiřazené poklesy napětí.

Ze současného hlediska vypadá systém elektricky normálně.

V důsledku toho, zatímco tepelný výkon se drasticky zhorší, závada může přetrvávat nedetekována.

Použití termovizního zobrazování pro diagnostiku
Rychlá lokalizace závad
Skenování celého elektrického vedení termokamerou nabízí rychlé vizuální potvrzení místa poruchy.

Kontrola musí obsahovat:

Stykače

Bloky na konci

Kabel běží

Držáky pojistek

Připojovací body pro ohřívače

Spojovací krabice

Jakýkoli aberantní bod odporu se objeví jako lokalizované horké místo.

K tomu dochází, protože i malý odpor pod provozním proudem může plýtvat významnou silou:

P=I2RP=I^2 RP=I2R

Díky tepelnému zobrazení je vada viditelně patrná, protože i odpor na úrovni miliohm{0}}při vysokých úrovních proudu může produkovat značné teplo.

Proč se topné těleso jeví jako studené
Topné těleso nezískává dostatečný elektrický potenciál k výrobě tepla, protože ztráta napětí je spotřebována proti proudu.

V důsledku toho:

Odpor prvku se nemění.

Sníží se příkon ohřívače

Povrchová teplota zůstává kolem okolních podmínek

Tepelná reakce je malá až žádná.

Tento nesoulad mezi elektrickým příkonem a tepelným výstupem je zásadním diagnostickým vodítkem.

Metodická technika odstraňování problémů
Ověřování elektrických cest
Ověření kontinuity a průtoku proudu zónou je prvním krokem v procesu diagnostiky. Vzhledem k tomu, že je přítomen proud, důraz se přesouvá od problémů s otevřeným-obvodem k poruchám odporu.

Mezi hlavní kontrolní body patří:

Mechanická těsnost svorek

Důkaz oxidace nebo změny barvy

Uvolněná nebo přehřátá kabelová oka

zhoršená izolace v blízkosti konektorů

náznaky důlkové koroze nebo jiskření

Mapování tepelných signatur
Tvorba tepla je mapována po celém průběhu proudu pomocí termovize.

Obvykle může jediný aberantní hotspot určit přesnou polohu poruchy, aniž by bylo nutné obvod rozebrat.

V komplikovaných více{0}}zónových topných systémech tato technika výrazně zkracuje dobu odstraňování problémů.

Nápravná opatření
Po identifikaci spoje s vysokým-odporem se nápravná opatření obvykle skládají z:

Čištění zoxidovaných kontaktních ploch

Dotažení spojů svorek

Výměna poškozených spojů nebo výstupků

Výměna přehřátých držáků pojistek

Oprava nebo výměna kontaktů stykače

Po obnovení by tepelné a elektrické testy měly ukázat obnovené rozložení tepla na desce.

Prevence recidivy
Dlouhodobá-vylepšení spolehlivosti mohou zahrnovat:

Periodické kontroly krouticího momentu na svorkách

Použití koncovek odolných proti oxidaci

Vylepšené těsnění krytu pro snížení koroze

Programy kontroly tepelného cyklování

Při preventivní údržbě infračervená termografie

Ve vysokoproudých topných systémech jsou klíčová stabilní mechanická a elektrická rozhraní.

Na závěr
Klasickým znakem problému s odporovou kabeláží spíše než nefunkčního topného tělesa je studená topná zóna, která neustále odebírá elektřinu. Za takových okolností se elektrická energie přeměňuje na teplo při neúmyslném vysokoodporovém připojení, které se obvykle nachází mimo desku ve svorkách, spojích nebo spínacích zařízeních.

Zóna spotřebovává energii bez ohřevu Problém topné desky je nejúčinněji diagnostikován pomocí tepelného zobrazování, které okamžitě indikuje lokalizované přehřátí podél elektrického obvodu. Normální tepelný výkon se obnoví po obnovení napětí topného článku.

V terénní diagnostice je to, co teče v drátech, stejně důležité jako to, co teče v ohřívači, a termální zobrazování zůstává nejrychlejším a nejspolehlivějším přístupem k objevování skrytých míst ztráty energie.