Analiza rizika od kratkog spoja termičkog ciklusa pokretanja i isključivanja grijača
Česti ciklusi hladne i vruće topline uzrokovani ponovljenim pokretanjem i gašenjem ključni su skriveni faktor koji dovodi do kvara električnog grijača u kratkom spoju. Mnoga industrijska oprema za grijanje zahtijeva česte povremene radnje u skladu s planovima proizvodnje, što rezultira ponovnim brzim zagrijavanjem i brzim hlađenjem cijevi za grijanje. Izmjenični toplinski naprezanje uzrokuje kontinuirani strukturalni zamor unutarnjih grijaćih žica i izolacijskih slojeva, postupno izazivajući pucanje izolacije, deformaciju žice i konačni prekid kratkog spoja. Kratki spoj zbog termičkog ciklusa glavni je uzrok preranog kvara opreme za grijanje s prekidima.
Termički ciklusi stvaraju naizmjenični napon širenja i kontrakcije na unutarnjim komponentama. Kada se cijev za grijanje uključi i brzo zagrije, unutarnja žica za grijanje i izolacijski prah magnezijum oksida se šire toplinom; pri gašenju i hlađenju, sve komponente se skupljaju s hladnoćom. Različiti materijali imaju različite koeficijente toplinske ekspanzije. Metalna žica za grijanje se jako širi, dok se izolacijski prah lagano širi. Ponavljano naizmjenično naprezanje dovodi do relativnog pomaka i strukturnog labavljenja između materijala.
Dugotrajni{0}}termalni ciklusi izazivaju pucanje izolacijskog sloja i degradaciju performansi. Kompaktni izolacijski sloj od magnezijum oksida će proizvesti sitne zamorne pukotine nakon hiljada hladnih i vrućih ciklusa. Napukla izolaciona struktura ne može održati potpunu izolaciju, a vanjska vlaga i prašina lako prodiru u unutrašnjost. Pukotine formiraju slaba područja izolacije, koja se lako razbijaju električnim poljem i formiraju provodne kanale kratkog spoja tokom naknadnog napajanja-pri radu.
Toplotni zamor dovodi do deformacije grejne žice i kratkog spoja kolapsa. Česti porast i pad temperature uzrokuju termički zamor nikl{1}}kromne žice za grijanje, smanjujući strukturnu krutost i elastičnost. Spiralna žica se postepeno deformira, tone i olabavi, što rezultira smanjenim razmakom žica. U naknadnom-procesu ekspanzije pri visokim temperaturama, žice su u bliskom kontaktu, formirajući kratak spoj-na-pol i trenutno prekostrujno isključenje. Za razliku od statičkog kolapsa pre{8}}temperature, deformacija termičkog ciklusa je kumulativno oštećenje od zamora.
Brza promjena temperature povećava stepen oštećenja konstrukcije. Iznenadno -paljenje punom snagom i isključenje u nuždi će u kratkom vremenu proizvesti ekstremnu temperaturnu razliku, pojačavajući termički stres i ubrzavajući širenje pukotine od zamora. Oprema sa čestim startovanjem-zaustavljanjem u nuždi ima mnogo veću stopu kvarova na kratkom spoju od opreme koja neprekidno radi.
Naučno upravljanje{0}}zaustavljanjem smanjuje rizik od kratkog spoja termičkog ciklusa. Usvojite način rada postupnog sporog pokretanja kako biste izbjegli trenutno puno-grijanje i smanjili uticaj temperaturne razlike. Postavite razuman interval rada kako biste izbjegli česte startovanje i zaustavljanje kratkih{4}}ciklusa. Redovno detektujte otpor izolacije da biste pratili stepen starenja zbog zamora. Optimizirajte radnu logiku kako biste smanjili nepotrebne termalne cikluse, efikasno odgađajući kvar konstrukcije zbog zamora i sprječavajući termički{7}}inducirane greške kratkog spoja.
