Perché il riscaldatore in PTFE fa scattare il GFCI o l'interruttore Una guida alla diagnosi dei guasti a terra?

Un riscaldatore a immersione in PTFE funziona bene per 30 minuti, ma poi il GFCI scatta o l'interruttore si apre immediatamente quando lo riaccendi. Il serbatoio di processo si raffredda, la produzione si arresta e il dispositivo di sicurezza ha interrotto correttamente l'elettricità per evitare scosse o incendi. Le squadre di manutenzione sono sotto pressione per far funzionare di nuovo le cose subito dopo, ma saltare il viaggio presenta rischi intollerabili per la sicurezza elettrica. La diagnostica sistematica individua il percorso della perdita, risolve il problema e rimette in servizio il sistema senza perdere la protezione.

Esistono due tipi di circostanze elettriche che causano gli interruttori di circuito con guasto a terra (GFCI) e gli scatti ordinari dell'interruttore. Quando troppa corrente scorre attraverso un circuito, potrebbe causare un sovraccarico o un cortocircuito imbullonato che riscalda il meccanismo dell'interruttore oltre la sua potenza nominale. Gli interventi per guasto a terra possono rilevare squilibri di corrente fino a 5 mA che fluiscono dal conduttore caldo a terra attraverso un canale imprevisto. Nei riscaldatori in PTFE, questa corrente di dispersione non completa il circuito regolare; invece, attraversa isolamenti danneggiati, umidità o terminazioni rotte. Notare la differenza tra i due può aiutare a evitare diagnosi errate: un interruttore che scatta solo dopo un lungo periodo di utilizzo significa sovraccarico, mentre l'attivazione immediata del GFCI significa un guasto a terra.


L'umidità che entra nel riscaldatore è il motivo principale per cui i riscaldatori ad immersione in PTFE presentano problemi di messa a terra. Anche se sono certificati NEMA 4X, gli alloggiamenti dei terminali potrebbero comunque consentire la formazione di condensa dopo la pulizia a vapore, il lavaggio a pressione o dopo essere rimasti a lungo in un ambiente ad alta-umidità. L'acqua crea un canale a bassa-resistenza tra i terminali sotto tensione e la guaina o l'involucro messo a terra rompendo l'isolamento tra di essi. In realtà, un riscaldatore che fa scattare il GFCI subito dopo l'accensione solitamente presenta umidità nella morsettiera. Potrebbe funzionare di nuovo dopo essere stato completamente asciugato con aria compressa o con un ciclo in forno a bassa-temperatura. Se non lo richiudi, il problema si ripresenta non appena l'umidità nell'aria si condensa nuovamente.

Una seconda grande fonte è quando l’isolamento si rompe. L'isolamento in PTFE è in grado di sopportare temperature elevate e sostanze chimiche aggressive purché rimangano entro i limiti del progetto. Tuttavia, se il materiale si surriscalda o entra in contatto con sostanze chimiche per troppo tempo, può microfessurarsi-o carbonizzarsi. Questi difetti consentono la fuoriuscita di corrente dalla guaina metallica o dal fluido attorno ad essa. Bassi livelli di liquido o un flusso lento potrebbero accelerare il processo di surriscaldamento. Alcune sostanze chimiche ossidanti possono anche causare una degradazione progressiva a temperature più elevate. Il risultato è una resistenza di isolamento che inizialmente è buona ma peggiora nel corso di settimane o mesi fino al raggiungimento della soglia GFCI.

I problemi con il cablaggio costituiscono l'ultima parte del set di guasti comuni. I cavi schiacciati durante l'installazione, lo sfregamento contro le pareti del serbatoio o le viti dei terminali non fissate possono causare archi che lasciano tracce di carbonio conduttivo. Il ciclo termico rende le connessioni meno stabili, il che aumenta la resistenza di contatto e provoca un riscaldamento localizzato che danneggia ulteriormente l’isolamento. Questi problemi si manifestano in genere come escursioni fastidiose che si verificano solo quando la temperatura o le vibrazioni sono giuste.

Il test con megaohmmetro offre il modo migliore per diagnosticare un problema. Dopo che il tecnico ha bloccato ed etichettato i cavi di alimentazione e scollegato i cavi di alimentazione, applica 500 V CC tra ciascun cavo di alimentazione e la guaina messa a terra. Un buon riscaldatore in PTFE dovrebbe avere una resistenza di isolamento superiore a 100 megaohm a temperatura ambiente. Se il valore è inferiore a 1 megaohm, il riscaldatore deve essere sostituito perché è gravemente danneggiato. Il test alla giusta temperatura mostra i problemi nascosti dalle letture a freddo. Per trovare la posizione esatta, è possibile tagliare la guaina in sezioni con barriere isolanti temporanee o togliere il riscaldatore in modo che la scatola morsettiera, i cavi e la parte immersa possano essere isolati uno alla volta. Il test del megaohmmetro controlla anche se le riparazioni hanno funzionato dopo l'asciugatura o la richiusura.

Altre misure per ricontrollare-includono l'esame dell'alloggiamento del terminale per individuare eventuali macchie d'acqua, corrosione o guarnizioni danneggiate e l'utilizzo della scansione a infrarossi sotto carico per individuare punti caldi in corrispondenza delle connessioni allentate. Se la resistenza di isolamento rimane bassa dopo l'asciugatura, il riscaldatore deve essere estratto e tagliato in laboratorio o rispedito al produttore per uno studio sui guasti.

I guasti a terra sono seri problemi di sicurezza che devono essere risolti prima che il riscaldatore possa essere nuovamente utilizzato. Il GFCI e la protezione dell'interruttore sono lì per mantenere le persone e le attrezzature al sicuro. Se continuano a inciampare significa che c’è un pericolo reale, non solo un fastidio. I riscaldatori in PTFE funzionano bene in condizioni chimiche difficili per lungo tempo dopo l'ingresso di umidità, la rottura dell'isolamento o il cablaggio errato. Possono essere asciugati e richiusi, è possibile sostituire un riscaldatore o rifare il cablaggio. Per circostanze complesse in cui le letture tipiche dell'isolamento continuano ad verificarsi o la chimica del processo è strana, il supporto tecnico del produttore o consulenti qualificati in materia di sicurezza elettrica possono aiutare con strumenti diagnostici specializzati e scelte di sostituzione specifiche per l'applicazione. Una diagnosi e una riparazione adeguate trasformano i problemi ricorrenti in tempi di attività prevedibili, mantenendo la sicurezza elettrica ai massimi livelli.