A magnézium-oxid szigetelés szerepe a patronfűtő teljesítményében
Hagyjon üzenetet
Minden patronfűtő belsejében fehér por található, a fémhüvely belsejében. Ez a por az, amitől az egész működik. Ez a por magnézium-oxid, amely MgO néven is ismert. Két nagyon fontos dolgot tesz egyszerre: megakadályozza, hogy az ellenálláshuzal hozzáérjen a burkolathoz, és hőt szállít a vezetékről a hüvelyre. A patronos fűtőelem vagy azonnal rövidre zárná, vagy nem adná át jól a hőt MgO nélkül. Ennek az anyagnak a működésének ismerete segít megmagyarázni az olcsó és drága fűtőberendezések teljesítménybeli eltéréseit.
Ezt a munkát magnézium-oxiddal végzik, mivel az egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik. Nagy dielektromos szilárdságú, ami azt jelenti, hogy sok elektromos energiát képes kezelni anélkül, hogy meghibásodna. A kerámia anyagokhoz képest meglehetősen magas hővezető képességgel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a hő könnyen átjuthat a belső huzalból a burkolatba. A MgO nagyon magas hőmérsékleten is stabil marad, ami sokkal magasabb, mint amit a legtöbb ipari fűtőberendezés elbír. Ezek a tulajdonságok teszik a patronos fűtőelemek szigetelésének mércéjét az üzletben.
De az MgO nem tökéletes anyag, és az elkészítésének módja nagy hatással van a működésére. Nagy nyomás alatt a nyers MgO por szorosan az ellenálláshuzal köré van csomagolva. Ennek a tömörítésnek két oka van. Megszabadul a légzsákoktól, amelyek hőszigetelőként funkcionálnának és forró helyeket csinálnának. Ezenkívül a MgO kristályokat úgy rendezi el, hogy jobban vezetik a hőt. Ha a fűtőtest nincs elég szorosan becsomagolva, akkor lesznek üres helyek vagy alacsony-sűrűségű területek, ahol a hő nem mozog jól. Ezek a helyek forró pontokká válnak, és a forró pontok miatt minden túl hamar összeomlik.
A hosszan tartó patronos melegítőknél a tömörítési folyamat igen fontos. Egy 1200 mm-es fűtőtestnél az MgO-t nagyon egyenletesen kell elhelyezni egyik végétől a másikig. A sűrűség bármilyen változása olyanná teszi, hogy az ellenálláshuzal nem tud megfelelően megszabadulni a hőtől. Ez a pont forróbb lesz, mint a huzal többi része, ami felgyorsítja az oxidációs folyamatot, és végül a vezeték elszakadását okozza. Az egyenletes sűrűség elérése érdekében a teljes hosszon a kiváló minőségű{5}}gyártók vibrációs tömítést vagy nagynyomású hidraulikus préseket{6}} használnak. Az olcsóbb fűtőberendezések egyszerűbb módszereket alkalmazhatnak, amelyek sűrűségváltozást okoznak.
A MgO azért is gyenge, mert szereti felszívni a nedvességet. A por higroszkópos, ami azt jelenti, hogy könnyen felveszi a vizet a levegőből. Ha párás helyen tartja a fűtőberendezést, az MgO magába szívhatja a vizet. A szigetelés dielektromos szilárdsága nagymértékben csökken, amikor víz kerül a belsejébe. Az a fűtőtest, amely szárazon 1000 voltot tud kezelni, nedves állapotban egyáltalán nem működhet. Ezért érdemes az új fűtőtesteket száraz helyen tartani, és a hosszú ideig polcon heverő fűtőtesteket használat előtt kondicionálni.
A kondicionálás, amelyet gyakran "kisütésnek" neveznek, egy időre lekapcsolja a fűtőelem feszültségét. Az enyhe hő megszabadítja az MgO-ban lévő nedvességet anélkül, hogy a fűtőt teljes kapacitással bekapcsolná. A kondicionálás általános módja a névleges feszültség 20-30%-ának 30-60 perces használata. A szigetelési ellenállás a víz elpárolgása során visszatér a szokásos magas szintre. Ennek a lépésnek a figyelmen kívül hagyása a korai meghibásodás gyakori oka, különösen a hónapok óta tárolt fűtőberendezéseknél vagy olyan helyeken, ahol magas a páratartalom.
Maga az MgO minősége is változhat. A kiváló -minőségű MgO speciális adalékanyagokkal készül, amelyek megkönnyítik az áramlást, amikor tömörítik, és kevésbé valószínű, hogy felszívja a nedvességet. Az ártalmas osztályok különböző méretű részecskéket vagy szennyeződéseket tartalmazhatnak, amelyek egyenetlenné tehetik a csomagolást és ronthatják a hőteljesítményt. A jó termelők megmondják, milyen minőségű MgO-t használnak, és tájékoztatást adnak a tulajdonságairól. Ebben az esetben a fűtőberendezések árkülönbsége közvetlenül összefügg azzal, hogy mennyire megbízhatóak és hosszúak.
Egyes patronos melegítők módosított MgO vegyületeket használnak jobb hővezető képességgel vagy mechanikai szilárdsággal olyan alkalmazásokhoz, ahol nagyon magas hőmérsékletre vagy gyors hőciklusra van szükség. Ezek a speciális anyagok drágábbak, de a fűtőberendezések sokkal hosszabb élettartamot biztosítanak nehéz helyzetekben. Másrészt a közönséges MgO jól működik az alacsony hőmérsékletű és alacsony wattsűrűségű alkalmazásokban.
Amikor egy patronfűtés elromlik, és a hibaüzemmód a testzárlat, gyakran az MgO a hibás. A nedvesség felszívódása, a gyártási folyamatból származó szennyeződés vagy a mechanikai igénybevétel miatti törés egyaránt vezető csatornát képezhet az ellenálláshuzalból a burkolatba. A probléma hagyományos ellenőrzési módja a megger teszt, amely a szigetelési ellenállást méri. Előfordulhat, hogy az alacsony szigetelési ellenállású fűtőtestet kondicionálással megjavíthatja, de általában nem tudja megjavítani azt, amely túlmelegedés vagy mechanikai ütés következtében megsérült.
Az MgO hatásának ismerete segít megmagyarázni, hogy bizonyos fűtőtestek miért működnek évekig, míg mások, amelyek ugyanolyannak tűnnek, hónapok alatt tönkremennek. A benne lévő por ugyanolyan fontos, mint a hüvely és a drót. A megfelelő tömörítésnek, nedvességkezelésnek és anyagminőségnek köszönhetően a fűtőtest nap mint nap végezheti munkáját. Ha egy fontos munkához patronos fűtőtestet választunk, érdemes rákérdezni az MgO feldolgozási és tárolási körülményeire. Ezzel a kisebb erőfeszítéssel sok bajtól kímélhet meg később. Még a legnagyobb burkolat és a legjobb ellenállású vezeték sem képes pótolni azt a szigetelést, amely azelőtt megsérült, hogy a fűtőberendezés áram alá került.
