Чинники, що сприяють передчасному псуванню нагрівачів

1. Забруднення

2. Корозія

3. Перегрівання

4. Пошкодження дротів

1. Забруднення

Захистіть нагрівач від забруднення. Забруднення виникає, коли матеріали, що мають, зазвичай, органічний склад, потрапляють у зону установки нагрівача. У результаті можуть погіршитися умови теплопередачі, відбутися прискорене старіння ізоляції проводів, електричний пробій ізоляції ТЕН.

Нагрівачі, які схильні до великих і частих циклічних температурних коливань, найбільш сприйнятливі до "проковтування" шкідливих домішок. Зміна температури нагрівача призводить до теплового розширення та стиску внаслідок чого повітря ззовні всмоктується всередину. Таким чином нагрівач "дихає". В результаті інертні за звичайних умов речовини за високих температур можуть вивести нагрівач з ладу. Такі властивості можуть мати олії, розчинники, мастильні матеріали, пластмаси, пари тощо.

Електричним ізолятором у нагрівачах є оксид магнію MgO. Ця речовина має гігроскопічні властивості, тобто поглинає вологу з повітря. Найчастіше це відбувається у вологому середовищі або протягом тривалих періодів зберігання у складських приміщеннях. При цьому різко знижуються ізоляційні властивості ізолятора, що може призвести до електричного пробою та виходу нагрівача з ладу.

Мінімізація проблеми: по можливості зберігати нагрівальні елементи у приміщенні з контрольованою вологістю

Перед введенням в експлуатацію після тривалого зберігання необхідно провести контрольні випробування ізоляції ТЕН.

Опір ізоляції ТЕН у холодному стані має бути не менше 0,5 МОм, а при прийомоздавальних випробуваннях на заводі-виробнику - не менше 50 МОм. Ми рекомендуємо 10Мом. За такого опору ізоляції ТЕНи вважаються на 99% сухими.

Опір ізоляції ТЕН у холодному стані перевіряють мегаомметром з робочою напругою не менше 500 В. Мегаомметр підключають до оболонки нагрівача та одного з контактних стрижнів.

Якщо опір ізоляції нижчий за рекомендований, необхідно вжити заходів для усунення проблеми.

Для цього слід помістити нагрівач у духовку з робочою температурою 120 °С на кілька годин та повторити випробування.

Іншим методом видалення вологи є запуск нагрівача з напругою 1/2 робочої.

Дуже корисною є функція плавного запуску (м'який старт), що реалізується на деяких контролерах. Контролер поступово змінює напругу, щоб повільно довести нагрівач до робочої температури.

2. Корозія

Оболонка патронних ТЕН виконується з нержавіючої корозіостійкої сталі. Тим не менш, несприятливі фактори, такі як високі температури та наявність агресивних речовин у навколишньому середовищі, можуть призвести до корозії зовнішньої оболонки нагрівача, погіршення теплопередачі та прискореного виходу його з ладу. Тому необхідно вживати заходів для запобігання попаданню сторонніх речовин у зону встановлення нагрівачів.

3. Перегрівання

Необхідно звертати увагу, щоб при роботі нагрівальної установки температура контактного вузла не перевищувала максимально допустимої для матеріалів-герметиків (до 150 °С). Якщо природної чи примусової повітряної конвекції недостатньо, необхідно передбачити у конструкції ТЭНу відповідну пасивну зону з боку контактного вузла.

Запобігання перегріву нагрівача

Різні несприятливі умови експлуатації можуть призвести до неприпустимо високих температур в активній зоні ТЕН і значно скоротити термін служби або навіть призвести до виходу з ладу.

Екстремально високі температури в активній зоні нагрівача можуть призвести до руйнування спіралі, падіння діелектричних властивостей наповнювача та пробою ізоляції. Менш критичні термічні умови можуть не призвести до негайного виходу з ладу, проте прискорять процес старіння та скоротять термін служби нагрівального елемента. Наприклад, перевищення температури вище максимально допустимої на 40-50 °С може скоротити термін служби нагрівача більш ніж на 70%.

Мінімізувати перегрів можна шляхом правильного калібрування діаметра та вибору оптимальної глибини для встановлення нагрівача, правильного розташування датчика.

4. Пошкодження дротів

Висока температура навколишнього середовища може призвести до випаровування деяких сполук з ізоляції силових кабелів, у зв'язку з чим ізоляція стає крихкою і будь-яке механічний вплив може призвести до її руйнування та короткого замикання провідників між собою або на корпус приладу.

В будь-якому випадку важливо захистити дроти від прямого контакту з нагрітою частиною пристрою.

Несправність нагрівача може бути спричинена частими вигинами проводів у процесі роботи установки. Ця проблема усувається за рахунок використання спеціальної арматури для перенесення механічного навантаження до менш схильних до руйнування частин ТЕН. Регулювання довжини дроту, додавання додаткового провисання може звести до мінімуму пошкодження дротів.