Как диагностировать зону, которая потребляет электроэнергию, но не нагревается?

Очевидно, что по цепи проходит электрическая энергия, поскольку амперметр отображает зону, в которой наблюдается его номинальный ток. Однако инфракрасное сканирование поверхности нагревательной пластины показывает совершенно холодную область, где должно присутствовать тепло. Электрический вход используется, но тепловая мощность отсутствует в соответствующем месте-часто потому, что энергия преобразуется в тепло где-то нежелательно, например, из-за коррозии или ослабления клеммного соединения снаружи нагревательной плиты.

Эту проблему иногда ошибочно принимают за неисправный нагревательный элемент, и она является распространенной неисправностью в промышленных системах отопления.

Распознавание электрического поведения неисправности
Когда зона потребляет электроэнергию, не возникает условия нагрева нагревательной пластины, важнейшим наблюдением является то, что ток остается нормальным, а мощность нагрева отсутствует.

Это означает, что цепь по-прежнему электрически непрерывна, но распределение сопротивления резко изменилось.

Рассеиваемая мощность в резистивной цепи нагрева определяется:

P=I2RP=I^2 RP=I2R

Когда ток остается постоянным, но сопротивление в определенной области увеличивается, эта область становится основным источником тепла в цепи.

Недостающее тепло скрывается в нагретом соединении.

Соединение с высоким- сопротивлением как основной механизм разрушения
Как развивается неисправность
В хорошо работающей зоне нагрева сопротивление распределяется преимущественно по самому нагревательному элементу. Однако по мере ослабления соединения коррозия, ослабление или окисление могут привести к образованию нежелательного соединения с высоким-сопротивлением.

Типичные места отказа состоят из:

Клеммные колодки вне печатной платы

Связи между подрядчиками

Кабельные наконечники и обжимные устройства

Держатели предохранителей

Клеммы распределительной коробки

Контакты для релейного выхода

По мере увеличения сопротивления в одном из этих мест электрическое поведение цепи меняется.

Перераспределение падения напряжения
Поскольку ток в последовательной цепи остается постоянным, падение напряжения фокусируется в точке наибольшего сопротивления.

Следовательно:

Неисправное соединение сильно нагревается

Нагревательный элемент получает более низкое напряжение

Поверхность валика остается холодной.

Электрическая энергия успешно перенаправляется в дефектное соединение вместо нагревательного элемента.

Почему устройства защиты не срабатывают по вине неисправности
Одним из наиболее обманчивых свойств этого типа отказа является то, что защита цепи часто остается бездействующей.

Это происходит потому, что:

Общий ток цепи остается в пределах номинальных значений.

Предохранители и автоматические выключатели больше реагируют на перегрузку по току, чем на неверные провалы напряжения.

С современной точки зрения система выглядит электрически нормальной.

В результате, несмотря на резкое ухудшение тепловых характеристик, дефект может остаться незамеченным.

Использование тепловидения для диагностики
Быстрая локализация неисправностей
Сканирование всей электрической линии тепловизионной камерой обеспечивает быстрое визуальное подтверждение места повреждения.

Проверка должна состоять из:

Контакторы

Блоки в конце

Кабельные трассы

Держатели предохранителей

Точки подключения обогревателей

Распределительные коробки

Любая точка аберрантного сопротивления будет выглядеть как локальная горячая точка.

Это происходит потому, что даже скромное сопротивление при рабочем токе может привести к потере значительной мощности:

P=I2RP=I^2 RP=I2R

Тепловизионное изображение делает дефект заметным, поскольку даже сопротивление уровня миллиом-при высоких уровнях тока может привести к значительному нагреву.

Почему нагревательный элемент кажется холодным
Нагревательный элемент не получает достаточного электрического потенциала для производства тепла, поскольку потеря напряжения потребляется на входе.

Следовательно:

Сопротивление элемента не меняется.

Потребляемая мощность обогревателя снижается

Температура поверхности остается на уровне окружающей среды

Термическая реакция практически отсутствует.

Это несоответствие между электрической потребляемой мощностью и тепловой мощностью является важнейшим диагностическим признаком.

Методическая методика устранения неполадок
Проверка электрических путей
Проверка непрерывности и прохождения тока через зону является первым шагом в процессе диагностики. Поскольку ток присутствует, акцент смещается с проблем обрыва-цепи на резистивные неисправности.

К основным точкам проверки относятся:

Механическая герметичность клемм

Признаки окисления или изменения цвета

Ослабленные или перегретые кабельные наконечники

ухудшение изоляции вблизи разъемов

признаки точечной коррозии или образования дуги

Сопоставление тепловых сигнатур
Выделение тепла картируется на всем протяжении течения с помощью тепловидения.

Обычно одна аномальная горячая точка может определить точное место неисправности, не требуя разборки схемы.

В сложных много-зональных системах отопления этот метод значительно сокращает время устранения неполадок.

Корректирующие меры
После выявления соединения с высоким-сопротивлением меры по устранению обычно включают в себя:

Очистка окисленных контактных поверхностей

Подтяжка клеммных соединений

Замена сломанных соединений или наконечников

Замена перегревшихся держателей предохранителей

Ремонт или замена контактов контактора

После восстановления тепловые и электрические испытания должны показать восстановление распределения тепла по плите.

Профилактика рецидивов
Долгосрочное-повышение надежности может заключаться в следующем:

Периодические проверки момента затяжки клеммных соединений.

Использование клемм, устойчивых к окислению

Улучшенная герметизация корпуса для уменьшения коррозии.

Программы проверки термоциклирования

При проведении профилактического обслуживания рекомендуется использовать инфракрасную термографию.

В сильноточных системах отопления решающее значение имеют стабильные механические и электрические интерфейсы.

В заключение
Классическим признаком проблемы с резистивной проводкой, а не неисправностью нагревательного элемента, является холодная зона нагрева, которая продолжает потреблять электричество. В таких обстоятельствах электрическая энергия преобразуется в тепло при непреднамеренном соединении с высоким-омным сопротивлением, обычно расположенном за пределами пластины в клеммах, соединениях или переключающих устройствах.

Зона потребляет электроэнергию без нагрева. Проблема с нагревательной пластиной наиболее эффективно диагностируется с помощью тепловидения, которое мгновенно указывает на локальный перегрев вдоль электрической цепи. Нормальные тепловые характеристики возобновляются после восстановления напряжения нагревательного элемента.

В полевой диагностике то, что течет в проводах, так же важно, как и то, что течет в нагревателе, а тепловидение остается самым быстрым и надежным методом обнаружения скрытых мест потери энергии.