Sobretensió de xarxa i mecanisme de curtcircuit de l'escalfador induït per sobretensió transitòria
La sobretensió transitòria i la sobretensió de la xarxa són factors elèctrics externs importants que provoquen una ruptura sobtada de curtcircuits dels tubs de calefacció elèctrica. Un gran nombre de fallades sobtades del tub de calefacció industrial sense condicions de treball anormals no són causades per l'envelliment de l'equip o la crema en sec, sinó per un impacte instantani de la tensió de la xarxa. Les xarxes elèctriques industrials solen produir sobretensió instantània a causa de l'arrencada freqüent d'equips d'alta potència-, commutació d'interruptors, inducció de llamps i càrrega trifàsica desequilibrada-. La tensió instantània ultra-sobrepassa el límit d'aïllament dels tubs de calefacció, donant lloc a una ruptura instantània de l'aïllament i una fallada de curtcircuit.
Els tubs de calefacció elèctrics estan dissenyats per a una tensió nominal de treball fixa, i la seva estructura d'aïllament intern i la capacitat de suport del cable de calefacció tenen uns llindars de tensió estrictes. Sota una tensió nominal estàndard, el camp elèctric dins del tub d'escalfament és estable i la capa d'aïllament d'òxid de magnesi pot aïllar efectivament el corrent per garantir un funcionament normal. Quan es produeix una sobretensió transitòria, la tensió instantània supera amb escreix el límit de disseny de l'equip, formant un fort camp elèctric a l'interior del tub. La capa d'aïllament no pot suportar l'impacte instantani del camp elèctric, donant lloc a una ruptura dielèctrica i formant canals conductors irreversibles.
El curtcircuit de sobretensió té característiques típiques sobtades i destructives. A diferència del curtcircuit d'envelliment gradual, la ruptura de sobretensió es produeix en mil·lisegons sense cap avís precoç. El tub d'escalfament pot funcionar normalment abans de l'onada i l'estructura interna està intacta. Un cop impactada per la sobretensió, la capa d'aïllament es trenca i carbonitza a l'instant, el cable de calefacció es fa curt-i es crema, acompanyat d'un dispar instantani, fum i enrogiment local del cos del tub. Aquest tipus d'error és extremadament fàcil de jutjar malament com a problema de qualitat del producte a causa d'una ocurrència sobtada.
La fluctuació freqüent de la xarxa agreuja la fatiga de l'aïllament i augmenta la probabilitat de curtcircuit. La fluctuació de voltatge de baixa amplitud-a llarg termini-no provocarà una avaria immediata, però provocarà un impacte repetit del camp elèctric a la capa d'aïllament, provocant fatiga de l'aïllament i atenuació del rendiment. La resistència d'aïllament continua disminuint i apareixen petits punts de ruptura a l'interior. Quan es produeix un impacte de sobretensió posterior, la capa d'aïllament de la fatiga es trenca completament per formar una fallada de curtcircuit.
La tensió-trifàsica desequilibrada és un perill ocult comú als sistemes de calefacció industrials. En els equips de calefacció elèctrica trifàsica, la càrrega desequilibrada provoca una tensió excessiva del circuit monofàsic, provocant un funcionament de sobretensió a llarg termini dels tubs de calefacció parcials. La sobretensió contínua provoca una carbonització lenta de l'aïllament, que acaba provocant un curtcircuit monofàsic i l'esgotament de l'equip, i fins i tot provocant danys a l'enllaç de tot el sistema de distribució d'energia.
La configuració eficaç de la protecció elèctrica pot evitar errors de curtcircuit de sobretensió. Instal·leu dispositius especials de protecció contra sobretensions i estabilitzadors de tensió per a equips de calefacció industrial per absorbir l'impacte instantani de sobretensió. Detecteu regularment l'equilibri de tensió-trifàsica per ajustar la distribució de càrrega i evitar sobretensió-monofàsica. Combineu els interruptors automàtics d'alta-sensibilitat i els protectors de fuites per tallar ràpidament l'energia durant un curtcircuit de sobretensió. La protecció elèctrica estandarditzada pot resistir eficaçment l'impacte anormal de la xarxa i eliminar la fallada sobtada del curtcircuit dels tubs de calefacció causada per la fluctuació de la tensió.
