تتضمن الأسباب الرئيسية لانخفاض مقاومة العزل لأنظمة المجاري الساخنة ما يلي: دخول الرطوبة، والتقادم بسبب درجات الحرارة المرتفعة-، والأضرار الميكانيكية، وتراكم الملوثات، والتفريغ الجزئي، وتدهور المواد. ومن بين هذه العوامل، يعد دخول الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة المسببين الأكثر شيوعًا والأكثر أهمية.
1. دخول الرطوبة (السبب الأكثر شيوعًا)
تكوين التكثيف: عندما يتم إغلاق القالب بعد التشغيل في درجات حرارة عالية، إذا كانت الرطوبة المحيطة عالية، فإن بخار الماء الموجود في الهواء سوف يتكثف على الأسطح المعدنية المبردة، ويتسرب إلى صناديق التوصيل، أو الموصلات، أو أغلفة الكابلات.
تسرب مياه التبريد: يؤدي الختم السيئ في قنوات تبريد القالب أو الأنابيب الممزقة إلى السماح للماء بالتسلل إلى المكونات الكهربائية.
التخزين في البيئات ذات-الرطوبة العالية: القوالب التي ظلت خارج الخدمة لفترات طويلة-خاصة تلك المخزنة في ورش عمل رطبة أو في الهواء الطلق-عرضة للرطوبة التي تخترق طبقات العزل ببطء.
الأعراض النموذجية: تنخفض قيمة مقاومة العزل بشكل ملحوظ بعد إيقاف التشغيل؛ غالبًا ما تؤدي الاختبارات التي يتم إجراؤها قبل إعادة تشغيل النظام إلى قراءات أقل من 1 ميجا أوم، على الرغم من أن القيمة قد تتعافى مؤقتًا بعد التجفيف.
2. تقادم المواد العازلة بسبب ارتفاع درجات الحرارة
التشغيل لفترة طويلة في درجات حرارة مفرطة: عندما تعمل عناصر التسخين بشكل مستمر فوق حدود درجة الحرارة المصممة لها، يتسارع التدهور الحراري للمواد العازلة-مثل مطاط السيليكون أو الميكا-.
إرهاق التدوير الحراري: يؤدي بدء تشغيل النظام وإيقاف تشغيله بشكل متكرر إلى التمدد الحراري والانكماش، مما يؤدي إلى تشقق طبقات العزل أو انفصالها وانخفاض لاحق في قوة العزل الكهربائي.
ارتفاع درجة الحرارة الموضعية: يؤدي التسخين غير المتساوي أو تبديد الحرارة غير الكافي إلى إنشاء "نقاط ساخنة"، مما يؤدي إلى تفحيم موضعي للمواد العازلة وتشكيل مسارات موصلة.
الأعراض النموذجية: تظهر قيمة مقاومة العزل اتجاهًا تدريجيًا تنازليًا مع مرور الوقت؛ وحتى بعد التجفيف، فإنه يفشل في العودة إلى مستوى خط الأساس الأصلي.
3. الأضرار الميكانيكية
التلف أثناء التثبيت أو المناولة: أثناء رفع القالب أو عملية إغلاق القالب-، قد تتعرض الكابلات للضغط أو السحب، مما يؤدي إلى تلف أغلفة الكابلات أو تشوه الموصلات الداخلية.
إجهاد الاهتزاز: يمكن أن يؤدي تشغيل المعدات لفترة طويلة والذي يتضمن اهتزازًا مستمرًا إلى ارتخاء التوصيلات الطرفية أو كسر الأسلاك الداخلية، مما قد يؤدي إلى حدوث دوائر قصيرة أو أعطال أرضية.
التلف العرضي أثناء التصنيع/الإصلاح: قد تتعرض الأسلاك الداخلية للتلف عن غير قصد أثناء صيانة القالب، كما هو الحال أثناء عمليات الحفر أو التشغيل الآلي.
الأعراض النموذجية: تنخفض قيمة مقاومة العزل فجأة وبشكل جذري، وغالبًا ما يصاحب ذلك انقطاع كهربائي كامل في دائرة معينة. 4. تراكم الملوثات
الرذاذ المفرط لتحرير العفن: تلتصق عوامل تحرير القالب المستندة إلى الزيت- بالكتل الطرفية، وتشكل طبقة موصلة.
بقايا الزيت والكربون: تسرب الزيت الهيدروليكي أو جزيئات الكربون الناتجة عن تحلل البلاستيك على أسطح الموصل، مما يقلل من مقاومة السطح.
تراكم الغبار: يدخل غبار الورشة إلى صندوق التوصيل؛ عند امتصاص الرطوبة، فإنه يخلق مسارات تسرب موصلة.
الأعراض النموذجية: تتعافى قيم مقاومة العزل بشكل ملحوظ بعد التنظيف، خاصة في مناطق الوصلات.
5. التفريغ الجزئي وتدهور التأين
تركيز الجهد: تتركز المجالات الكهربائية عند حواف معدنية حادة أو فجوات هوائية، مما يولد أقواس كهربائية دقيقة (تفريغ جزئي).
التأين المستمر: تؤدي أكاسيد الأوزون والنيتروجين الناتجة عن التفريغ إلى تآكل المواد العازلة، وتشكيل مسارات موصلة متفحمة تدريجيًا.
التأثيرات التوافقية: تعمل التوافقيات عالية الترتيب داخل شبكة الطاقة على زيادة إجهاد الجهد، مما يؤدي إلى تفاقم ظاهرة التفريغ.
الأعراض النموذجية: تقلبات في قيم مقاومة العزل، مصحوبة بصوت "هسهسة" أو رائحة احتراق؛ يتم ملاحظته بشكل متكرر في المكونات-ذات الجودة المنخفضة أو القديمة.
6. تدهور المواد أو عيوب التصنيع
عناصر تسخين دون المستوى المطلوب: يؤدي استخدام صفائح الميكا أو مواد السيليكون الرديئة إلى ضعف مقاومة الحرارة وقدرات مقاومة الرطوبة-، مما يجعلها عرضة للتصفيح وامتصاص الرطوبة.
هيكل مانع للتسرب غير مناسب: تصنيف حماية IP الخاص بالموصل غير كافٍ (على سبيل المثال، أقل من IP65)، مما يجعله غير قادر على منع دخول الرطوبة بشكل فعال.
نهاية عمر الخدمة: وصلت المادة العازلة إلى نهاية عمر الخدمة المتوقع لها (عادةً 5-8 سنوات)، مما يؤدي إلى تدهور طبيعي في الأداء.
الأعراض النموذجية: التدهور المتزامن عبر قنوات متعددة؛ تم حل المشكلة بعد استبدال المكونات ببدائل عالية الجودة-.
