Como restaurar a resistência de isolamento de um aquecedor de PTFE após armazenamento prolongado em ambiente úmido?

Com uma leitura de isolamento inesperadamente baixa, um aquecedor de PTFE{0}}novo, nunca{1}}usado, retirado de uma prateleira úmida de um depósito, pode falhar no teste megômetro de pré{2}}instalação. O elemento de aquecimento em si geralmente não apresenta defeito. A umidade atmosférica simplesmente migrou para o isolamento do terminal, zona fria ou espaços de ar internos devido à exposição prolongada a condições úmidas de armazenamento.

Esta situação é frequente com aquecedores de imersão sobressalentes armazenados em armazéns não condicionados, contentores de reparação ao ar livre ou instalações expostas a variações sazonais de humidade. Felizmente, a doença é frequentemente curável. Uma técnica de secagem controlada, geralmente conhecida como “baking out” do aquecedor, freqüentemente recupera a resistência de isolamento de alguns quilohms de volta para a região de gigohm.

É possível evitar a substituição desnecessária do aquecedor e reduzir os tempos de comissionamento sabendo como recuperar adequadamente a resistência de isolamento que as condições de armazenamento úmido enfraqueceram nos aquecedores de PTFE.

Por que a resistência do isolamento cai durante o armazenamento úmido
O próprio PTFE é altamente resistente à absorção de umidade; no entanto, outros componentes internos do conjunto do aquecedor podem reter condensação ou umidade do ar ao longo do tempo.

As áreas normalmente afetadas incluem:

Materiais de isolamento de terminais

Interiores de caixas de junção

Pontos frios próximos às saídas principais

Espaçadores cerâmicos

Cavidades de ar internas

Superfícies de isolamento de condutores

Rotas de corrente de fuga se formam entre o elemento de aquecimento e o solo quando a umidade se acumula. Durante um teste normal de resistência de isolamento, a medição do megômetro pode cair drasticamente.

A medida típica para um aquecedor saudável é de centenas de megohms ou gigohms. Um aquecedor úmido pode primeiro exibir leituras na faixa de quilohms.

Este valor baixo por vezes gera alarme durante as inspeções de instalação, mesmo que o problema seja transitório e não catastrófico.

Confirmando o problema com um teste Megger
Procedimento de teste padrão
A resistência do isolamento deve ser avaliada usando um teste convencional de megômetro de 500 VCC.

O teste é frequentemente realizado entre:

Condutores do aquecedor e terra

Bainha e cabos de alimentação individuais

Conexões terminais e componentes metálicos aterrados

Durante os testes, um aquecedor-afetado pela umidade frequentemente mostra resultados erráticos ou que aumentam gradualmente.

A resistência do isolamento geralmente melhora com o tempo, à medida que o aquecedor aquece um pouco devido a testes repetidos ou a circunstâncias ambientais.

Este comportamento muitas vezes confirma que a umidade absorvida, e não a falha dielétrica permanente, é responsável pelo baixo valor.

Princípio do aquecimento-
A evaporação lenta e regulada da umidade retida é essencial para o processo de reparo.

O melhor remédio para um aquecedor úmido é um pouco de calor suave.

O ar quente e seco promove a migração de umidade para fora de cavidades confinadas e materiais de isolamento porosos, ao mesmo tempo que reduz a umidade relativa perto do interior do aquecedor. Com o tempo, a resistência do isolamento aumenta constantemente à medida que as camadas condutoras de umidade evaporam.

Para evitar danos à bainha de PTFE ou às peças internas, o procedimento deve continuar a ser lento e meticulosamente regulado.

Procedimento-passo a{1}}de cozimento{2}}passo a passo
Transfira o aquecedor para um local-seco e bem ventilado.
O aquecedor deve primeiro ser transferido para uma área limpa, com baixa{0}}umidade e ventilação suficiente.

Uma boa ventilação aumenta a eficiência da remoção de umidade durante o aquecimento.

Abra a caixa de junção
A tampa da caixa de terminais deve ser removida para permitir que a umidade presa escape livremente.

Use um pano novo-sem fiapos para remover qualquer condensação visível ou gotículas de umidade.

Ênfase especial deve ser dada a:

Pregos no terminal

Superfícies para isolamento de fios

Cantos da caixa de junção

Pontos de entrada de cabos

Use calor levemente regulado
A seguir, uma das seguintes técnicas deve ser usada para aquecer suavemente o aquecedor:

Um forno de secagem com controle de temperatura

Um gabinete aquecido

Autoaquecimento-de tensão muito baixa-sob controle cuidadoso

A faixa de temperatura de cozimento sugerida é normalmente entre 80 graus e 100 graus .

A temperatura da bainha de PTFE nunca deve exceder 110 graus.

A temperatura excessiva pode distorcer a bainha de fluoropolímero ou danificar os componentes internos de vedação.

Mantenha o fogo ligado por 12 a 24 horas.
A maioria dos aquecedores contaminados-com umidade exige um período de secagem prolongado, em vez de calor forte.

Os tempos-de cozimento normalmente variam entre:

12 horas para menor absorção de umidade

Para exposição extrema em armazenamento úmido, até 24 horas

O conjunto do aquecedor perde gradualmente a umidade absorvida devido ao ar quente e seco.

Monitorando a resistência do isolamento durante a secagem
Conduza testes periódicos de Megger
Durante o processo de-bakeout, a resistência do isolamento deve ser testada periodicamente usando o teste megômetro padrão de 500 VCC.

Com o tempo, a resistência geralmente aumenta gradualmente.

Uma sequência de recuperação típica pode ser assim:

Leitura inicial: alguns quilohms

Centenas de quilohms é a leitura intermediária.

Vários megohms de secagem contínua

Condição totalmente reparada: centenas de megohms ou gigohms

A tendência crescente é geralmente gradual e não imediata.

Durante todo esse processo, a paciência é crucial. O término prematuro do cozimento-pode deixar umidade residual presa no interior.

Quando o aquecedor está preparado para reparo
O aquecedor geralmente pode ser considerado apropriado para comissionamento quando a resistência de isolamento se estabilizar acima de 10 MΩ e nenhuma melhoria notável ocorrer.

Medições estáveis ​​são mais significativas do que surtos transitórios logo após o aquecimento.

O aquecedor deve ser protegido do ar ambiente úmido e esfriar significativamente antes da instalação.

Isso evita a rápida reabsorção de umidade.

Usando o auto-aquecimento como método de secagem
Energização controlada de-baixa tensão
Em alguns cenários-de serviço de campo, um forno de secagem pode não estar disponível. Sob condições adequadamente controladas, o próprio elemento do aquecedor pode, às vezes, ser usado para fornecer aquecimento moderado.

Esta abordagem requer:

Operação de tensão diminuída

Monitoramento contínuo

temperatura regulada da superfície

Proteção contra falhas à terra

Testes cuidadosos de isolamento durante todo o procedimento

A aplicação excessiva de energia deve ser evitada.

Antes que a umidade evapore uniformemente, o aquecimento rápido pode causar superaquecimento localizado ou danificar componentes delicados.

Evitando problemas futuros de umidade
Problemas de resistência de isolamento são muito menos prováveis ​​quando as peças sobressalentes são armazenadas adequadamente.

Entre as técnicas de armazenamento sugeridas estão:

Manter aquecedores em ambientes internos secos

Evite recipientes externos não aquecidos

Manter a temperatura ambiente em um nível moderado

Quando viável, use embalagem selada

Armazenar os terminais para baixo para desencorajar o acúmulo de umidade

Durante o armazenamento-de longo prazo, fazer inspeções rotineiras de megômetros

Condições de armazenamento quentes e com baixa{0}}umidade minimizam atrasos no comissionamento e mantêm a integridade do isolamento.

Erros típicos no diagnóstico durante o comissionamento
Leituras de baixa resistência de isolamento após armazenamento às vezes são confundidas com:

Elementos de aquecimento com falha

Falhas na bainha de PTFE

Falha na vedação do terminal

Falhas de fabricação

Curto-circuitos internos

Na verdade, após a secagem regulada, muitos aquecedores se recuperam totalmente.

Compreender esta distinção pode evitar reclamações de garantia desnecessárias e evitar o descarte prematuro de equipamentos que de outra forma seriam utilizáveis.

Para concluir
Após armazenamento úmido prolongado, uma medição de megômetro de frio baixo frequentemente reflete a umidade absorvida em vez de danos-ao aquecedor a longo prazo. Muitas vezes, a integridade elétrica pode ser totalmente recuperada por meio de um procedimento de aquecimento-controlado que inclui aquecimento moderado, ventilação e testes recorrentes de isolamento de 500 VCC.

Restaurar a resistência de isolamento em aquecedores de PTFE que foram degradados por condições de armazenamento úmido pode trazer as leituras de volta à faixa de gigohms, reduzindo os custos de substituição e o tempo de inatividade da instalação. Uma das melhores técnicas de recuperação de campo ainda é a secagem lenta a 80–100 graus por 12–24 horas, mantendo a caixa de junção aberta e bem vigiada.

O armazenamento sobressalente adequado em um ambiente quente e seco finalmente elimina totalmente o problema, eliminando a necessidade de procedimentos corretivos de preparação-antes do comissionamento.