Come ripristinare la resistenza di isolamento di un riscaldatore in PTFE dopo uno stoccaggio prolungato in un ambiente umido?

Con un valore di isolamento inaspettatamente basso, un riscaldatore in PTFE-nuovo di zecca, mai{1}}utilizzato, prelevato da uno scaffale umido di magazzino, potrebbe non superare il test Megger pre-dell'installazione. L'elemento riscaldante in sé spesso non è difettoso. L'umidità atmosferica è semplicemente migrata nell'isolamento del terminale, nella zona fredda o negli spazi aerei interni in seguito a un'esposizione prolungata a condizioni di conservazione umide.

Questa situazione è frequente con i riscaldatori a immersione di riserva conservati in magazzini non climatizzati, contenitori per riparazioni all'aperto o strutture esposte a sbalzi di umidità stagionali. Per fortuna, la malattia è spesso curabile. Una tecnica di essiccazione controllata, generalmente nota come "cottura" del riscaldatore, recupera spesso la resistenza di isolamento da pochi kilohm nella regione dei gigohm.

È possibile evitare inutili sostituzioni del riscaldatore e abbreviare i tempi di messa in servizio sapendo come recuperare adeguatamente la resistenza di isolamento che le condizioni di stoccaggio umido hanno indebolito nei riscaldatori in PTFE.

Perché la resistenza di isolamento diminuisce durante lo stoccaggio in ambienti umidi
Il PTFE stesso è altamente resistente all'assorbimento di umidità, tuttavia altri componenti interni del gruppo riscaldatore possono trattenere la condensa o l'umidità dell'aria nel tempo.

Le aree tipicamente interessate includono:

Materiali isolanti terminali

Interni di scatole di derivazione

Punti freddi vicino alle uscite di piombo

Distanziatori in ceramica

Cavità d'aria interne

Superfici isolanti del conduttore

Quando si accumula umidità si formano percorsi di corrente di dispersione tra l'elemento riscaldante e il terreno. Durante un normale test di resistenza di isolamento, la misurazione del megger potrebbe diminuire drasticamente.

La misura tipica per un riscaldatore sano è nell'ordine delle centinaia di megaohm o gigohm. Un riscaldatore umido può inizialmente visualizzare letture nell'intervallo dei kilohm.

Questo valore basso a volte genera allarme durante le ispezioni dell'installazione, anche se il problema è transitorio piuttosto che catastrofico.

Confermare il problema con un test di Megger
Procedura di prova standard
La resistenza di isolamento deve essere valutata utilizzando un test megger convenzionale da 500 V CC.

Il test viene spesso eseguito tra:

Conduttori e terra del riscaldatore

Guaina e cavi di alimentazione singoli

Connessioni terminali e componenti metallici messi a terra

Durante il test, un riscaldatore- interessato dall'umidità mostra spesso risultati irregolari o in aumento graduale.

La resistenza di isolamento spesso migliora nel tempo man mano che il riscaldatore si riscalda a causa di test ripetuti o circostanze ambientali.

Questo comportamento spesso conferma che l'umidità assorbita, piuttosto che il guasto dielettrico permanente, è responsabile del valore basso.

Il principio di cottura-del riscaldatore
L'evaporazione lenta e regolata dell'umidità trattenuta è essenziale per il processo di riparazione.

Il miglior rimedio per una stufa umida è un po’ di calore delicato.

L'aria calda e secca favorisce la migrazione dell'umidità dalle cavità confinate e dai materiali isolanti porosi, riducendo al contempo l'umidità relativa vicino alle parti interne del riscaldatore. Nel tempo, la resistenza isolante aumenta costantemente man mano che gli strati di umidità conduttivi evaporano.

Per evitare di danneggiare la guaina in PTFE o le parti interne, la procedura deve continuare ad essere lenta e meticolosamente regolata.

Procedura di cottura-passo-per-passo
Trasferisci il riscaldatore in uno spazio asciutto e ben-ventilato.
Il riscaldatore deve prima essere trasferito in un'area pulita, a bassa-umidità e con sufficiente ventilazione.

Una buona ventilazione aumenta l’efficienza di rimozione dell’umidità durante il riscaldamento.

Apri la scatola di giunzione
Il coperchio della scatola morsettiera deve essere rimosso per consentire all'umidità intrappolata di fuoriuscire liberamente.

Utilizza un panno fresco e privo di lanugine-per rimuovere eventuali gocce di condensa o umidità visibili.

Particolare attenzione dovrebbe essere dedicata a:

Borchie al terminale

Superfici per l'isolamento dei cavi

Angoli della scatola di giunzione

Punti di ingresso dei cavi

Utilizzare un calore leggermente regolato
Successivamente, è necessario utilizzare una delle seguenti tecniche per riscaldare delicatamente il riscaldatore:

Un forno di essiccazione con controllo della temperatura

Un armadio riscaldato

Riscaldamento autonomo-a tensione-molto basso sotto attento controllo

L'intervallo di temperatura di cottura-suggerito è normalmente compreso tra 80 gradi e 100 gradi.

La temperatura della guaina in PTFE non deve mai superare i 110 gradi.

Una temperatura eccessiva può deformare la guaina in fluoropolimero o danneggiare i componenti di tenuta interni.

Mantieni il fuoco acceso per 12-24 ore.
La maggior parte dei riscaldatori-contaminati dall'umidità richiedono un periodo di asciugatura prolungato anziché un forte calore.

I tempi di cottura-in genere variano da:

12 ore per un minore assorbimento di umidità

Per esposizione a condizioni di umidità estrema, fino a 24 ore

Il gruppo riscaldatore perde gradualmente l'umidità assorbita a causa dell'aria calda e secca.

Monitoraggio della resistenza di isolamento durante l'asciugatura
Condurre test Megger periodici
Durante il processo di preriscaldamento-, la resistenza di isolamento deve essere testata periodicamente utilizzando il test megger standard da 500 V CC.

Nel corso del tempo, la resistenza di solito aumenta gradualmente.

Una tipica sequenza di ripristino può assomigliare a questa:

Lettura iniziale: pochi kilohm

Centinaia di kilohm è la lettura intermedia.

Diversi megaohm di essiccazione continua

Condizioni completamente riparate: centinaia di megaohm o gigohm

La tendenza all’aumento è solitamente graduale piuttosto che immediata.

Durante tutto questo processo, la pazienza è fondamentale. L'interruzione prematura della cottura- potrebbe lasciare umidità residua intrappolata all'interno.

Quando il riscaldatore è pronto per la riparazione
Solitamente il riscaldatore può essere ritenuto idoneo per la messa in servizio una volta che la resistenza di isolamento si è stabilizzata al di sopra di 10 MΩ e non si verificano ulteriori miglioramenti degni di nota.

Le misurazioni stabili sono più significative dei picchi transitori subito dopo il riscaldamento.

Il riscaldatore deve essere protetto dall'aria ambiente umida e lasciato raffreddare notevolmente prima dell'installazione.

Ciò impedisce il rapido riassorbimento dell'umidità.

Utilizzo dell'auto-riscaldamento come metodo di asciugatura
Energizzazione a bassa-tensione controllata
In alcuni scenari di assistenza sul campo-, un forno di essiccazione potrebbe non essere disponibile. In condizioni adeguatamente controllate, l'elemento stesso del riscaldatore può talvolta essere utilizzato per fornire un riscaldamento moderato.

Questo approccio richiede:

Funzionamento a tensione ridotta

Monitoraggio continuo

temperatura controllata della superficie

Protezione contro i guasti a terra

Test accurati di isolamento durante tutta la procedura

È necessario evitare un'applicazione di potenza eccessiva.

Prima che l'umidità sia evaporata in modo uniforme, un riscaldamento rapido può causare un surriscaldamento localizzato o danneggiare i componenti delicati.

Evitare futuri problemi di umidità
I problemi di resistenza all'isolamento sono molto meno probabili quando i pezzi di ricambio vengono conservati correttamente.

Tra le tecniche di archiviazione suggerite ci sono:

Mantenere i riscaldatori in situazioni interne asciutte

Evitare i contenitori esterni non riscaldati

Mantenere la temperatura circostante a un livello moderato

Quando possibile, utilizzare imballaggi sigillati

Conservare i terminali verso il basso per scoraggiare l'accumulo di umidità

Durante la conservazione a lungo-termine, esecuzione di ispezioni di routine dei megger

Le condizioni di conservazione calde e a bassa-umidità riducono al minimo i ritardi di messa in servizio e mantengono l'integrità dell'isolamento.

Errori tipici nella diagnosi durante la messa in servizio
Le letture basse della resistenza di isolamento dopo lo stoccaggio vengono talvolta confuse con:

Elementi riscaldanti guasti

Difetti della guaina in PTFE

Guasto alla guarnizione del terminale

Difetti di fabbricazione

Cortocircuiti interni

In realtà, dopo un'asciugatura regolata, molti riscaldatori si riprendono completamente.

Comprendere questa distinzione può evitare richieste di garanzia non necessarie ed evitare lo smaltimento prematuro di apparecchiature altrimenti utilizzabili.

Insomma
Dopo un lungo periodo di conservazione in ambiente umido, una misurazione bassa della temperatura media riflette spesso l'umidità assorbita piuttosto che un danno al riscaldatore a lungo-termine. L'integrità elettrica può spesso essere completamente ripristinata mediante una procedura controllata-out che include un leggero riscaldamento, ventilazione e test ricorrenti di isolamento a 500 V CC.

Il ripristino della resistenza di isolamento nei riscaldatori in PTFE che sono stati degradati da condizioni di conservazione umide può riportare le letture nell'intervallo dei gigohm, riducendo i costi di sostituzione e i tempi di fermo dell'installazione. Una delle migliori tecniche di recupero sul campo è ancora l'essiccazione lenta a 80-100 gradi per 12-24 ore mantenendo la scatola di giunzione aperta e ben sorvegliata.

Un adeguato stoccaggio dei ricambi in un ambiente caldo e asciutto elimina definitivamente il problema, eliminando la necessità di procedure di preparazione-riparative prima della messa in servizio.