Şebeke Gerilim Dalgalanması ve Geçici Aşırı Gerilim Kaynaklı Isıtıcı Kısa Devre Mekanizması
Geçici voltaj dalgalanması ve şebeke aşırı voltajı, elektrikli ısıtma tüplerinin ani kısa devre arızasına yol açan önemli harici elektriksel faktörlerdir. Anormal çalışma koşulları olmaksızın çok sayıda endüstriyel ısıtma borusu ani yanma arızası, ekipmanın eskimesi veya kuru yanmadan değil, anlık şebeke voltajı etkisinden kaynaklanır. Endüstriyel güç şebekeleri, yüksek-güç ekipmanlarının sık sık çalıştırılması, anahtarlama, yıldırım indüksiyonu ve dengesiz üç-fazlı yük nedeniyle sıklıkla anlık aşırı gerilim üretir. Ultra-yüksek anlık voltaj, ısıtma tüplerinin yalıtım sınırını aşarak yalıtımın anında bozulmasına ve kısa devre arızasına neden olur.
Elektrikli ısıtma tüpleri sabit nominal çalışma voltajı için tasarlanmıştır ve iç yalıtım yapıları ve ısıtma teli taşıma kapasiteleri katı voltaj eşiklerine sahiptir. Standart nominal voltaj altında, ısıtma borusunun içindeki elektrik alanı stabildir ve magnezyum oksit yalıtım katmanı, normal çalışmayı sağlamak için akımı etkili bir şekilde izole edebilir. Geçici aşırı gerilim meydana geldiğinde anlık gerilim, ekipmanın tasarım sınırını çok aşar ve tüpün içinde güçlü bir arıza elektrik alanı oluşturur. Yalıtım katmanı anlık elektrik alanı etkisini taşıyamaz, bu da dielektrik bozulmasına ve geri dönüşü olmayan iletken kanalların oluşmasına neden olur.
Gerilim dalgalanması kısa devresi tipik ani ve yıkıcı özelliklere sahiptir. Kademeli eskiyen kısa devreden farklı olarak, aşırı gerilim arızası herhangi bir erken uyarı olmaksızın milisaniyeler içinde gerçekleşir. Isıtma borusu dalgalanmadan önce normal şekilde çalışabilir ve iç yapı sağlamdır. Aşırı gerilimden etkilendiğinde yalıtım katmanı anında parçalanır ve karbonlaşır, ısıtma teli kısa devre yapar-ve yanar, buna ani takılmalar, dumanlar ve yerel tüp gövdesi kızarıklığı da eşlik eder. Bu tür bir hatanın, aniden ortaya çıkması nedeniyle ürün kalitesi sorunu olarak yanlış değerlendirilmesi son derece kolaydır.
Sık şebeke dalgalanması izolasyon yorgunluğunu artırır ve kısa devre olasılığını artırır. Uzun-düşük{-dönemli voltaj dalgalanması anında arızaya neden olmaz ancak yalıtım katmanı üzerinde tekrarlanan elektrik alanı etkisine yol açarak yalıtımın yorulmasına ve performansın azalmasına neden olur. Yalıtım direnci azalmaya devam ediyor ve içeride küçük kırılma noktaları ortaya çıkıyor. Daha sonra voltaj dalgalanması etkisi ile karşılaşıldığında, yorulma yalıtım katmanı kısa devre arızası oluşturacak şekilde tamamen parçalanır.
Üç-fazlı dengesiz voltaj, endüstriyel ısıtma sistemlerinde yaygın olarak görülen gizli bir tehlikedir. Üç-fazlı elektrikli ısıtma ekipmanında dengesiz yük, tek-fazlı devrede aşırı gerilime yol açarak kısmi ısıtma tüplerinin uzun-süreli aşırı gerilimle çalışmasına neden olur. Sürekli aşırı voltaj, yalıtımın yavaş yavaş karbonlaşmasına neden olur, sonuçta tek fazlı kısa devreye ve ekipmanın yanmasına yol açar ve hatta tüm güç dağıtım sisteminin bağlantı hasarını tetikler.
Etkili elektriksel koruma konfigürasyonu aşırı kısa devre arızalarını önleyebilir. Anlık aşırı gerilim etkisini absorbe etmek için endüstriyel ısıtma ekipmanlarına özel aşırı gerilim koruma cihazları ve voltaj stabilizatörleri takın. Yük dağıtımını ayarlamak ve tek-faz aşırı voltajı önlemek için üç-fazlı voltaj dengesini düzenli olarak tespit edin. Aşırı gerilim kısa devresi sırasında elektriği hızlı bir şekilde kesmek için yüksek-hassasiyetli devre kesicileri ve kaçak koruyucuları eşleştirin. Standartlaştırılmış elektrik koruması, şebekenin anormal etkilerine etkili bir şekilde direnebilir ve ısıtma tüplerinde voltaj dalgalanmasının neden olduğu ani kısa devre arızasını ortadan kaldırabilir.
