Hoe een PTFE-verwarmer diagnosticeren die een intermitterende elektrische kortsluiting naar aarde heeft?

Maar het aardfoutrelais op een PTFE-verwarmingscircuit schakelt willekeurig uit. Elke statische benchtest, de koudebestendigheid, de koudemegger, komt volkomen normaal terug. Het defect is verborgen en het is een puur mechanische geest. Er zweeft een klein stukje van de interne voedingskabel vrij in de koude zone. Wanneer de verwarming koud en inactief is, wordt deze veilig vastgehouden in de MgO-isolatie. Maar op het moment dat je tegen de verwarming duwt, of deze zwelt op van de hitte, zwaait de scherpe losse streng naar buiten en maakt contact met de geaarde metalen kern, waardoor een kortstondige, milliseconden-lange kortsluiting ontstaat die verdwenen is tegen de tijd dat de technicus verschijnt.

Hier presenteren we een gevalideerde diagnostische techniek om een ​​dergelijk moeilijk te vinden probleem te detecteren. Wanneer statische metingen normaal zijn, is de enige manier om op betrouwbare wijze een intermitterende kortsluiting naar de aarde PTFE-verwarmer te diagnosticeren het gebruik van de dynamische megger- of "wiggle"-testmethode.

Waarom statische tests mislukken
Wat een Cold Megger-test u niet kan vertellen
De normale meggertest wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur op een statische verwarmer (meting van de isolatieweerstand terwijl de verwarmer niet in werking is). Er wordt een constante gelijkspanning, meestal 500 V of 1000 V, aangelegd over de voedingskabels van de verwarmer en een externe aarde. De waarde zal in de honderden megohms liggen als de interne isolatie (magnesiumoxidepoeder en de PTFE-mantel) intact is. Een gebroken draadstreng die op dat moment de geaarde kern niet raakt, heeft echter geen invloed op deze meting. Er is op dat moment geen daadwerkelijk contact, dus de megger ziet geen pad met lage weerstand.

De gebroken streng zweeft vrij binnen de gecompacteerde MgO-isolator. Het maakt alleen contact als de heater wordt verplaatst, getrild of thermisch uitzet. Wanneer de verwarmer wordt weggenomen en op de bank wordt geplaatst, is de streng mogelijk teruggekeerd naar zijn ongevaarlijke positie. Daarom zal de statische meggertest altijd slagen en ten onrechte aangeven dat de verwarming elektrisch in orde is.

Typische oorzaken van de fout
De meest voorkomende reden voor deze intermitterende kortsluiting is:

Een fabricagefout - Een slechte interne verbinding, gekrompen of gesoldeerd, die vermoeid raakt door temperatuurcycli, waardoor een korte metalen draad vrijkomt.

Mechanische schade - Een scherpe impact op de koude zone of aansluitdoos, waardoor een van de interne stroomdraden breekt zonder dat de PTFE-mantel breekt.

Herhaaldelijk buigen - Wanneer de verwarming herhaaldelijk wordt verwijderd en teruggeplaatst, kan de steel van de koude zone heen en weer buigen, -uitharden en uiteindelijk een streng breken.

De Wiggle-test met een Megger – de dynamische diagnostische methode
Benodigde apparatuur
Een megger die een gelijkspanning van 500 V of de nominale testspanning van de verwarmer aanbrengt.

Geïsoleerde sondekabels (2) .

Schone, droge werkplek met uitstekende verlichting.

Stap-voor-stapprocedure
Isoleer de verwarmer van alle stroombronnen en van het regelcircuit. Zorg ervoor dat de verwarming volledig geïsoleerd is.

Sluit de megger van een van de voedingskabelterminals van de verwarmer aan op de externe aarde van de verwarmer (de metalen aardingsschroef of de aardaansluiting in de klemmenkast). De tweede voedingslijn wordt open gelaten of aangesloten op dezelfde megger-aansluiting als de eerste kabel (afhankelijk van de megger-opstelling; zie de instrumenthandleiding). Normaal gesproken wordt een megger met twee- aansluitingen gebruikt, waarbij de ene kabel naar de stroomdraad(en) gaat en de andere naar aarde.

Stel de megger in op de laagste testspanning (bijv. . 250 V of 500 V) en controleer of de initiële isolatieweerstandswaarde hoog is (meer dan 100 MΩ). Als de meetwaarde al laag is, is het defect niet periodiek maar permanent en is de wiebeltest niet nodig.

Terwijl u naar de megger kijkt (de analoge naald of de digitale uitlezing), buigt, wiebelt en tikt u op de volgende gebieden:

Stam van de koude zone (PTFE-mantel tussen tankrand en klemmenkast)

De klemmenkast zelf (schudden of zachtjes tikken op de behuizing)

Het punt waar de kabel de klemmenkast voor het netsnoer binnenkomt

Elk blootliggend deel van de huls grenzend aan de koude zone

De manipulatie moet voorzichtig gebeuren. U hoeft niets met geweld te slaan of te buigen. Het doel is om de kleine bewegingen te modelleren die plaatsvinden tijdens het regelmatig hanteren van de verwarming of thermische uitzetting.

Manipuleer en bekijk de megger-lezing. Als er een gebroken streng aanwezig is, zal de beweging kort contact maken met de geaarde metalen kern met de losse streng. De megger-lezing zal zijn:

Flikkering omlaag (bijvoorbeeld van 200MO naar bijna niets)

Laat je even vallen en stuiter terug

Laat een snelle, korte daling zien die precies aansluit bij de flexbeweging

Het is een zekere, positieve diagnose. De verwarming heeft een periodieke interne kortsluiting naar aarde.

De wiebeltest is een tastbare vraag. De flikkerende meggernaald is het eerlijke, vernietigende antwoord-bewijs dat een afvallige streng alleen contact maakt met de grond als deze wordt bewogen.

Een andere optie – Multimeter in weerstandsmodus
Als er geen megger beschikbaar is, kan een conventionele digitale multimeter (DMM) ingesteld op het grootste weerstandsbereik (bijvoorbeeld . 20 MΩ of meer) als vervanging worden gebruikt, hoewel deze minder gevoelig zal zijn. De DMM past een zeer kleine testspanning toe (meestal minder dan 5 V) en dringt mogelijk niet door dunne oxidecoatings of marginaal uit elkaar geplaatste contacten. Als de kortsluiting echter van metaalachtige en directe aard is, zal de DMM ook een flikkering of periodiek weerstandsverlies vertonen. De megger is behoorlijk populair omdat de verhoogde spanning een meting door kleine vervuilingsniveaus kan 'duwen'. Dit maakt intermitterende defecten duidelijker.

Wat de dynamische test ons vertelt
Een goed resultaat: Interne fout onherstelbaar
Als de megger-waarde tijdens de wiebeltest stuitert of daalt, wordt de diagnose bevestigd: er is een gebroken interne draaddraad aanwezig in de koude zone. Dit probleem kan niet worden gerepareerd. De kachel is aan vervanging toe. Het is niet praktisch of veilig om te proberen de PTFE-mantel te openen, de gebroken draad te repareren en de verwarmer opnieuw af te sluiten. De integriteit van de isolatie en de fabrieksafdichting kunnen niet ter plaatse worden hersteld. Het enige zekere antwoord is vervanging.

Een niet-zo-negatief resultaat: andere mogelijke oorzaken
Als het meggersignaal hoog en constant blijft tijdens de wiebeltest, is de intermitterende kortsluiting geen gebroken draad in de koude zone. Er moet rekening worden gehouden met andere mogelijke oorzaken:

Het binnendringen van vocht in de klemmenkast (zoals vermeld in het artikel over vochtigheid-veroorzaakte het uitschakelen van de aardlekschakelaar).

Een slecht klemmenblok met koolstoftracking of een losse verbinding.

Beschadigde PTFE-mantel met gaatje waar vocht of geleidende vloeistoffen met tussenpozen kunnen binnendringen.

Een extern probleem in het netsnoer of het bedieningspaneel.

Beste praktijken om de fout te voorkomen
Hoewel dit probleem doorgaans een fabricagefout is, kan de incidentie ervan worden geminimaliseerd door:

Warmers bestellen met trekontlasting op stroomkabel en koudezone.

Buig de koude zone niet te veel tijdens installatie of onderhoud.

Gebruik een stevige steunbeugel zodat de heater niet trilt of slingert.

Dynamische meggertest maakt deel uit van de inkomende inspectie voor nieuwe verwarmingstoestellen, vooral die bedoeld voor kritische processen.

Conclusie: het geheim van een geest die moeilijk te vangen is
Een dynamische, live-meggertest en een beetje fysieke manipulatie zijn de sleutel tot het oplossen van het mysterie van een periodieke aardfout in een PTFE-verwarmer. Een geest die alleen zichtbaar is als de kachel wordt verplaatst. Dit probleem kan niet worden gedetecteerd door statische banktests, omdat de gebroken streng onschadelijk in de MgO-isolatie zit totdat beweging of thermische uitzetting hem in contact brengt met de geaarde kern. Door een megger te gebruiken om de wiebeltest uit te voeren, kan een positieve en definitieve diagnose worden gesteld, waardoor de slechte verwarming kan worden vervangen zonder extra uitvaltijd en verdere probleemoplossing. De eenvoudigste fysieke test is doorgaans het krachtigste diagnostische hulpmiddel, omdat de meest mysterieuze elektrische defecten vaak in wezen mechanisch van aard zijn.