Características de fallas de conexión a tierra monofásicas-metálicas y no metálicas-en sistemas de calefacción
Las fallas de conexión a tierra monofásicas ocurren con frecuencia en talleres húmedos, entornos de circuitos antiguos y equipos con funcionamiento por vibración a largo plazo-, lo que altera gravemente el equilibrio de voltaje trifásico-de los sistemas de calefacción industrial. Las fallas de conexión a tierra se dividen en conexiones a tierra metálicas y no-metálicas con reglas de cambio de voltaje y mecanismos de daño al equipo completamente diferentes. Confundir los dos tipos de fallas a menudo conduce a juicios de mantenimiento inexactos y a una eliminación incompleta de los peligros ocultos. Dominar las características diferenciadas de conexión a tierra y combinar las funciones de retroalimentación de temperatura del termopar ayuda a lograr un posicionamiento rápido y una resolución exhaustiva de las anomalías de la conexión a tierra del sistema de calefacción.
La conexión a tierra monofásica- metálica representa un contacto de conexión a tierra completo con una resistencia de transición extremadamente baja, lo que forma el estado de falla de conexión a tierra estándar más típico en las redes eléctricas. Una vez que se produce una conexión a tierra metálica en cualquier fase del circuito de calefacción, el voltaje de la fase defectuosa cae directamente a cero o casi cero debido a una conexión a tierra potencial completa. Los otros dos voltajes de fase no-defectuosos aumentan de manera estable a 1,732 veces el voltaje de fase estándar, y esta desviación de voltaje permanece estable sin fluctuaciones aleatorias. Estos cambios drásticos de voltaje imponen una carga de sobrevoltaje excesiva en los tubos calefactores y los componentes eléctricos de las fases saludables, lo que genera un impacto instantáneo en el rendimiento del aislamiento y -riesgos de operación de sobrevoltaje a largo plazo.
La alta sobretensión causada por la conexión a tierra metálica daña gravemente las estructuras internas de los tubos calefactores y los sistemas de aislamiento. La operación de sobretensión de 1,732 veces a largo plazo aumenta la intensidad del campo eléctrico dentro de las capas de aislamiento de óxido de magnesio, lo que induce fácilmente descargas parciales y roturas del aislamiento. Los tubos calefactores de cabezal único- de alta-densidad con estructuras internas compactas pueden soportar impactos de sobretensión a corto plazo-, pero el funcionamiento prolongado con voltaje desequilibrado provoca una carbonización gradual de los rellenos de aislamiento y una degradación irreversible del rendimiento. Los disyuntores y los accesorios de control de temperatura también enfrentan envejecimiento por sobretensión, lo que reduce el margen de seguridad general del sistema y la capacidad anti-riesgo.
Las conexiones a tierra no-metálicas presentan características atípicas y engañosas diferentes a las conexiones a tierra estándar. Causada por el aislamiento húmedo, el envejecimiento del revestimiento de la línea, la conducción de polvo flotante y el contacto de conexión a tierra incompleto, la conexión a tierra no-metálica tiene una gran resistencia de transición sin una conexión a tierra potencial de fase completa. La tensión de fase defectuosa disminuye hasta un cierto valor intermedio en lugar de cero, mientras que la tensión de fase no defectuosa aumenta moderadamente sin alcanzar el múltiplo teórico completo de 1,732 veces. La fluctuación de voltaje es inestable con características de deriva aleatoria, lo que hace que el juicio manual sea extremadamente difícil y fácilmente se juzgue erróneamente como resonancia o desequilibrio de carga.
La detección de conexión de termopar distingue eficazmente dos tipos de fallas de conexión a tierra y peligros ocultos. La conexión a tierra metálica provoca una sobretensión estable y un sobrecalentamiento local continuo de las zonas de calentamiento parcial, lo que forma áreas fijas de alta-temperatura en los mapas de temperatura de los termopares. La conexión a tierra no-metálica provoca fluctuaciones irregulares de temperatura y una eficiencia de calefacción inestable debido a la desviación de voltaje flotante. La comparación de datos de termopares y el análisis de curvas a largo plazo-identifican con precisión los tipos de conexión a tierra, guían la inspección de líneas específicas y la renovación del aislamiento, y eliminan los riesgos de voltaje desequilibrado causados por fallas de conexión a tierra desde la fuente de los sistemas de calefacción industrial.
