外部配線に明らかな障害がないにもかかわらず、起動時に瞬時にメイン ブレーカーを落とす三相 PTFE ヒーターは、浸漬管の奥深くで相間短絡が発生している可能性があります。--これは要素の最終状態です。
産業用暖房システムにおいて、最も深刻な電気故障の 1 つは、内部ショート二相三相 PTFE ヒーター故障。段階的な絶縁劣化や湿気に関連した漏れとは異なり、相間の直接短絡は非常に大きな故障電流を生成し、過電流保護装置が即座に作動します。-結果として生じるブレーカーのトリップは、通常は瞬時に発生し、再現可能です。
故障は致命的ですが、適切な電気試験手順に従えば、診断結果は多くの場合簡単に得られます。
フェーズ間の内部ショートを理解する--
三相 PTFE 浸漬ヒーターの内部では、個々の発熱体とリード線導体が絶縁材と内部間隔構造によって互いに電気的に絶縁されています。
内部相間-対-相の短絡は、通電された 2 つの導体を分離する絶縁が破壊され、相間が直接電気的に接触すると発生します。
この状態は、次の理由で発生する可能性があります。
深刻な温度超過イベント-
内部振動による損傷
製造上の欠陥
取り扱い時の機械的ストレス
長期の熱サイクル-
シース破損後の化学物質の侵入
導体が接触すると、電流は通常の抵抗加熱経路をバイパスし、相間をほぼ直接流れます。
短絡された経路の電気抵抗は非常に低くなるため、結果として生じる故障電流は数ミリ秒以内に劇的に増加します。
主幹ブレーカーがすぐに落ちる理由
電源では、通電された 2 本の導体間に抵抗がほとんど存在しないため、相間の短絡によって非常に大きな故障電流が発生します。
通常の動作では、ヒーター要素は設計された抵抗値による電流の流れを制限します。内部短絡が発生すると、この抵抗は崩壊します。
保護装置は即座に反応して次のことを防ぎます。
導体の過熱
アークフラッシュイベント
バスバーの損傷
コンタクタの溶接
火災の危険性
ほとんどの場合、メインブレーカーは通電直後にトリップし、ヒーターが測定可能な熱を発生する前にオフになることがよくあります。
故障電流にさらされ続けると上流の電気機器が損傷する可能性があるため、診断せずにブレーカーのリセットを繰り返し行うことは決して行わないでください。
初期の安全手順
テストを開始する前に、ヒーター回路を電力から完全に絶縁する必要があります。
ロックアウトとタグアウト
次の予防措置が不可欠です。
メイン断路が開いた
ロックアウト/タグアウト手順が適用されました
電圧検証を実施しました
貯蔵されたエネルギー源が排出される
ヒーター端子が通電されていないことを確認-
テストは、完全な電気的絶縁が確認された後にのみ続行してください。
テストのためにヒーターを外す
正確に診断するには内部ショート二相三相 PTFE ヒーター、すべての外部配線接続をヒーター端子ブロックから取り外す必要があります。
このステップは、接続されたコンタクタ、変圧器、または並列回路によって抵抗測定が歪む可能性があるため、非常に重要です。
測定を行う前に、各ヒーター端子を電気的に絶縁する必要があります。
相間の抵抗試験
低抵抗抵抗計の使用-
テストには、校正済みの低抵抗抵抗計または高精度マルチメーターを使用する必要があります。{0}
測定前：
テストリードはゼロ調整する必要があります
鉛抵抗を補償する必要がある
メーターのバッテリー状態を確認する必要があります
低抵抗の測定は、特に短絡に近い状態を診断する場合、リード補償が不十分な場合に大きな影響を受ける可能性があります。-
相-対-の抵抗の測定
次に、以下の間で抵抗測定が行われます。
フェーズAからフェーズBへ
フェーズBからフェーズCへ
フェーズAからフェーズCへ
通常の状態では、各相ペアはヒーターの設計に基づいて予測可能な抵抗値を表示するはずです。
例えば：
スター-接続されたヒーターは通常、相間の 2 つの発熱体の合成抵抗を示します。
デルタ-接続されたヒーターは同等のネットワーク抵抗値を表示します
測定された読み取り値は、すべての位相の組み合わせにわたってバランスが取れており、適度に対称的な状態を保つ必要があります。
内部ショートの診断シグネチャ
ヒーターが故障すると、1 つの相ペアでゼロ オームに近い抵抗値が表示されることがよくあります。
このほぼゼロの読み取り値は、2 つの内部導体間の直接の金属接触を示しています。{0}}
同時に：
残りの位相ペアの読み取り値が異常であるように見える場合があります
位相{0}}対-の測定値はまだ許容できるように見える場合があります
外部配線の障害が見られない可能性があります
マルチメータは、最後の悲しい物語を伝えています。2 相の導体間の内部絶縁障壁が崩壊し、ワイヤはシースの内側で電気的に結合されています。
ショートは密閉された PTFE アセンブリの奥深くに存在するため、現場で損傷にアクセスしたり修復したりすることはできません。
接地抵抗の測定
各相端子と保護接地の間でも追加のテストを実行する必要があります。
期待される結果
ヒーターが正常であれば、次のことが表示されます。
非常に高い接地抵抗
シースへの測定可能な連続性なし
安定した絶縁測定値
興味深いことに、相-対-間の絶縁は正常に見えても、内部相-対-の短絡が発生する可能性があります。
これは、故障が導体と-のシースの接触ではなく、導体{0}}と-の絶縁破壊のみに関係しているために発生します。
その結果、許容可能な接地絶縁の測定値によっては、内部短絡の可能性が排除されません。
故障が修復できない理由
PTFE 浸漬ヒーターは、内部導体を攻撃的な化学環境から隔離するように設計された密閉アセンブリです。
発熱体と内部配線はフッ素ポリマー構造内に永久的に封入されています。
内部ショートが発生すると、次のようになります。
損傷した導体を分離することはできません
内部断熱材の交換はできません
封印されたシースは安全に再び開けることはできません
現場で修理すると、化学的完全性と電気的安全性が損なわれる可能性があります
このため、唯一の是正措置はヒーターを完全に交換することです。
根本原因の調査
ヒーター自体を修理することはできませんが、故障したユニットは破壊分析のために可能な限りメーカーに返送する必要があります。
根本原因の調査により、以下が特定される可能性があります。
内部製造欠陥
導体の位置決めの問題
振動疲労
過度の動作温度
乾燥した火災の状態-
シース損傷後の化学攻撃
故障が繰り返される場合は、単独のヒーターの欠陥ではなく、より広範なシステムの問題を示している可能性があるため、故障のメカニズムを理解することが重要です。
将来の内部ショートの防止
いくつかの運用方法は、内部フェーズ間の障害のリスクを軽減するのに役立ちます。{0}{1}
温度保護
空火の過熱を防ぐために、独立した過熱保護装置を常に設置する必要があります。-
振動制御
ポンプの振動や乱流にさらされるヒーターは、導体の疲労を軽減するために機械的に安定させる必要があります。
適切な取り付け
サポート間隔が正しくないと、熱膨張サイクル中に過度の屈曲が発生する可能性があります。
定期的な電気試験
定期的に抵抗と絶縁を測定すると、致命的な故障が発生する前に不均衡の進行を特定できます。
結論
アン内部ショート二相三相 PTFE ヒーター故障は重大かつ紛れもない電気的故障です。この状態では非常に高い故障電流が発生し、ブレーカーが即座にトリップし、ヒーターが永久に使用できなくなります。
正確な診断には、完全な電気絶縁、外部接続の取り外し、すべての相端子間の慎重な低抵抗測定が必要です。{0}} 2 つの相間の抵抗値がゼロに近い値であれば、内部導体の絶縁が故障しているため、ヒーターを交換する必要があることがわかります。
この種の障害は致命的ではありますが、多くの場合、明確な診断の痕跡を残します。慎重な電気テストは、寿命末期のヒーターの故障を確認するだけでなく、根本原因の調査や将来のシステムの信頼性向上に役立つ貴重な情報を提供します。--
