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如何正確處理感應器表面絕緣

返回列表 來源:紅亞電熱 瀏覽:- 發布日期:2016-07-05 11:00:04【

          接觸了很多的中高頻電爐的生產廠商和用戶,在我們紅亞電熱公司提出感應器線圈應該使用具有耐溫性能高的絕緣的時候,有相當一部分人開始總會反駁我們,理由如下:

          感應器里面有冷卻水,冷卻水的出水溫度在50-60℃,而感應器是有導熱性能非常好的銅管制造的,因此推論整個銅線圈的溫度不會比冷卻水出水溫度高太多,頂多70-80℃。所以得出結論,感應器線圈表面絕緣不需要高溫絕緣漆,常規的絕緣漆細嫩就足夠了。

         針對此觀點,首先我們不論對錯,只看一個現象,那就是線圈表面明明做了噴了絕緣漆,而且絕緣漆的覆蓋良好,沒有漏噴的地方,漆膜厚度也不薄,那為什么還會有打火的地方,而且感應器在使用一段時間之后,觀察表面,總會發現很多地方絕緣漆發黑,說明已經高溫碳化了。

        按照前述冷卻水的觀點,無法解釋高溫出現的原因,所以至少從實際結果看,冷卻水的理論是站不住腳的,不耐高溫的絕緣漆很難適應感應線圈的工作環境。

        有了這個結論,我們再來分析高溫產生的原因,只有弄清楚高溫的來源,我們才能充分認識到使用高溫絕緣漆的必要性。 總的說來,產生高溫有以下幾個大的方面:

高溫來源一:電流集膚效應導致線圈表面溫度過熱

       這是高溫產生的一個重要方面,但往往又是容易被忽略掉的。無論是中頻感應熔煉爐,還是高頻感應加熱爐,其工作原理都是通過具有一定頻率的電流產生交變的磁 場,交變的磁場再誘發被熔化或者加熱的金屬內部產生電流,因為電流在金屬中流通會發熱,正是利用這種方式將金屬最終加熱或者熔化??梢娫诟袘魃霞虞d具有 一定頻率的交變電流是實現加熱或熔化的前提條件。而交變電流有一個很重要的特性就是集膚效應,即:電流不是均勻的在整個線圈銅管的截面上平均分布,而是集中在線圈表面,這就是電流集膚效應。通常頻率越高,集膚效應越明顯。

       那么問題就來了,如果電流只是集中在線圈的表面傳輸,顯然,在線圈表面產生的熱量要高很多,由于電流大,變換的頻率快,因此產生的熱量很大,其中 只有一部分能夠通過傳導的方式被線圈內部的冷卻水帶走,而未能帶走的熱量會是線圈表面的溫度上升,這時候只觀察冷卻水的溫度來反映線圈表面的溫度會嚴重的 失真。

       集膚效應還有一個特點,就是頻率越高,集膚效應越明顯,這就是為什高頻感應加熱對線圈表面絕緣漆的耐溫性能要求更高。

高溫來源二:冷卻水流或者水壓低

       雖然電流的集膚效應會導致線圈表面溫度比內部溫度要高,從而讓冷卻水的冷卻效果受到限制,但是不可否認,冷卻系統的正常運行仍然是保障整個感應器系統正常生產必不可少的條件。但是往往在冷卻水的環節會出現問題。引起冷卻水出問題的因素很多,比如在一些水質較硬的區域,若沒有良好的水處理手段,冷卻水流經銅管受熱后會結垢,隨著結垢層變厚,銅管內的有效流通面積變小,水流減少,水壓降低,冷卻效果大打折扣,線圈表面溫度會快速升高。還有部分客戶采用外循環方式,如果有雜物,如樹葉,雜草進入冷卻系統堵塞,其后果也是一樣。

高溫來源三:鋼水輻射熱

       這是針對中頻熔煉爐發生的情況。熔化的鋼水或者鐵水溫度在1400以上,若是特殊鋼種出鋼溫度甚至高達1600℃以上。由于爐襯是熱的良導體,因此在新爐襯的時候由于爐襯厚度有良好的保證,高溫的鋼水經過爐襯阻隔后傳到到線圈所在層面的溫度已經較低。但是在爐役后期,爐襯侵蝕嚴重,導致爐襯有效厚度變薄,傳導到線圈層面的溫度大幅增加。更益能源科技開發的CAPS線圈保護及漏爐預警系統采用將量子線性測溫系統埋在緊鄰線圈的漿料層來實時監控該層面的溫度變化,發現在新爐襯時,漿料層所處位置的溫度在100攝低度左右,但是到爐役的后期,該層面所處位置的溫度可以超過200°甚至極端情況下接近300°,這將是對線圈表面絕緣漆的巨大考驗。

       以上分析了感應器表面高溫的三種來源,至此我們已經很清除,感應器絕不是在一個恒定低溫下運行的設備,其一定會面臨高溫的考驗,那么到此為止,我們是不是可以選擇一種耐高溫的絕緣漆就可以了呢,其實答案也不是一定的,這是另一個與絕緣漆絕緣特性有關的話題,那就是絕緣漆的絕緣性能會隨著溫度的升高而降低,這是因為常規材質的電子活躍性隨著溫度的升高而增加,因此絕緣性能會隨著溫度升高顯著降低。

       因此選擇高溫絕緣漆,不單單是要求絕緣漆耐高溫,以及要求絕緣漆在常溫下的絕緣性能良好,更重要的是要求絕緣漆在高溫下仍然具有良好的絕緣性能,TSC-L超高溫絕緣漆以及APC-H+高溫抗弧絕緣磁漆與其它高溫絕緣漆區別的一個顯著特點就是其在高溫下仍然具有優異的絕緣性能,所以能夠始終保證感應器表面良好的絕緣。

      綜合上述,相信你不會再被冷卻水的冷卻溫度誤導,從而認為感應器表面的溫度不會太高,同時也對選擇何種高溫絕緣漆有了一個明確的判斷標準。

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