एक प्रेस प्लैटन के हीटिंग ज़ोन को पूर्ण शक्ति पर कमांड किया गया है, और पैनल पर आपूर्ति वोल्टेज सही है। लेकिन ज़ोन सुस्त है, सेटपॉइंट तक पहुंचने में पहले से अधिक समय लग रहा है, और क्लैंप मीटर से पता चलता है कि इसका वर्तमान ड्रा नेमप्लेट रेटिंग से काफी कम है। वाट अपेक्षित दर से प्रवाहित नहीं हो रहे हैं। यह शॉर्ट सर्किट या ट्रिप्ड ब्रेकर नहीं है; यह एक शांत, दीर्घकालिक विद्युत बाधा है। मूल कारण लगभग हमेशा सर्किट में कहीं न कहीं एक अवांछित अतिरिक्त प्रतिरोध होता है, जो हीटिंग तत्व तक पहुंचने से पहले चुपचाप वोल्टेज के एक हिस्से का उपभोग कर रहा होता है।

विद्युत बाधा को समझना

एक साधारण प्रतिरोधक हीटिंग सर्किट में, हीटर को दी गई शक्ति P=V² / R द्वारा दी जाती है, जहां V आपूर्ति वोल्टेज है और R कुल सर्किट प्रतिरोध है। एक निश्चित वोल्टेज के लिए, कुल प्रतिरोध में कोई भी वृद्धि बिजली उत्पादन में आनुपातिक कमी का कारण बनती है। किसी हीटिंग तत्व के नेमप्लेट प्रतिरोध की गणना उसके रेटेड वोल्टेज और वाट क्षमता (आर=वी² / पी) से की जाती है। उदाहरण के लिए, 240 V, 2000 W हीटर का गर्म प्रतिरोध लगभग 28.8 ओम है।

जब कोई ज़ोन प्रदर्शित होता हैकम बिजली उत्पादन पूर्ण वोल्टेज प्लैटन ज़ोनलक्षण, मापा गया करंट (पावर लीड में से किसी एक के चारों ओर क्लैंप मीटर का उपयोग करके) अपेक्षित मूल्य से कम है। पैनल पर आपूर्ति वोल्टेज सही मापता है। इसलिए, कुल सर्किट प्रतिरोध हीटिंग तत्व के नेमप्लेट प्रतिरोध से अधिक होना चाहिए। यह अतिरिक्त प्रतिरोध हीटर के अंदर ही नहीं है (हालांकि उम्र बढ़ने वाले तत्व में प्रतिरोध भी बढ़ सकता है)। अधिक बार, यह वायरिंग पथ में स्थित होता है: टर्मिनल कनेक्शन, क्रिम्प्स, संपर्ककर्ता संपर्क या फ़्यूज़ पर।

गायब वाट नष्ट नहीं हुए हैं; उन्हें एक ढीले पेंच में एक खतरनाक, चमकते गर्म स्थान, एक छिपे हुए बिजली चोर में बदला जा रहा है।

उच्च-प्रतिरोध जोड़: भेष में एक वोल्टेज विभक्त

एक उच्च-प्रतिरोध कनेक्शन हीटिंग तत्व के साथ श्रृंखला में एक छोटे अवरोधक के रूप में व्यवहार करता है। यह श्रृंखला प्रतिरोध एक वोल्टेज विभक्त बनाता है। आपूर्ति वोल्टेज अवांछित श्रृंखला प्रतिरोध (आर_बैड) और हीटर प्रतिरोध (आर_हीटर) के बीच विभाजित है। हीटर पर वोल्टेज V_heater=V_supply × (R_heater / (R_heater + R_ Bad)) तक कम हो जाता है। हीटर को दी जाने वाली बिजली तदनुसार कम हो जाती है। इस बीच, ख़राब कनेक्शन I² × R_ Bad के बराबर बिजली का क्षय करता है, जो स्थानीयकृत गर्मी के रूप में प्रकट होता है।

28.8 ओम हीटर के साथ श्रृंखला में केवल 1 ओम के प्रतिरोध वाला एक खराब कनेक्शन लगभग 8.1 ए (240 वी/29.8 ओम) खींचता है। ख़राब कनेक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप 8.1 V है, और यह लगभग 65 W ऊष्मा को नष्ट कर देता है जो इन्सुलेशन को जलाने या टर्मिनल ब्लॉकों को पिघलाने के लिए पर्याप्त है। हीटर केवल 231.9 वी प्राप्त करता है और 2000 डब्ल्यू के बजाय केवल 1865 डब्ल्यू का उत्पादन करता है, 7% बिजली हानि जो धीमी गर्मी के रूप में ध्यान देने योग्य है।

यदि खराब कनेक्शन प्रतिरोध 5 ओम तक बढ़ जाता है, तो करंट घटकर 7.1 ए हो जाता है, हीटर पर वोल्टेज गिरकर 205 वी हो जाता है, और बिजली गिरकर 1455 डब्ल्यू हो जाती है, 27% की हानि होती है। ख़राब कनेक्शन अब 250 W का अपव्यय करता है, जिससे आग लगने का बड़ा खतरा पैदा हो जाता है।

चरण-दर-चरण निदान प्रक्रिया

चरण 1: हीटर के टर्मिनल बॉक्स पर आपूर्ति वोल्टेज सत्यापित करें

वोल्टेज को सीधे हीटर के टर्मिनल ब्लॉक पर मापें (या उस बिंदु पर जहां बिजली लीड जंक्शन बॉक्स में प्रवेश करती है) जबकि ज़ोन पूरी शक्ति की मांग कर रहा है। ट्रू-आरएमएस मल्टीमीटर का उपयोग करें। यदि हीटर टर्मिनलों पर वोल्टेज पैनल वोल्टेज (उदाहरण के लिए, हीटर पर 220 वी बनाम पैनल पर 240 वी) से काफी कम है, तो पैनल और हीटर के बीच वायरिंग में वोल्टेज ड्रॉप हो रहा है। दोष शाखा सर्किट (संपर्ककर्ता, फ़्यूज़, या फ़ील्ड वायरिंग) में है।

यदि हीटर टर्मिनलों पर वोल्टेज पैनल वोल्टेज के बराबर है लेकिन करंट अभी भी कम है, तो हीटर में स्वयं प्रतिरोध (उम्र बढ़ने वाला तत्व) बढ़ सकता है या माप बिंदु के बाद एक श्रृंखला प्रतिरोध हो सकता है (असंभव)। हालाँकि, व्यवहार में, अधिकांश वोल्टेज की गिरावट हीटर के अपस्ट्रीम में होती है।

चरण 2: क्लैंप मीटर से करंट मापें

वास्तविक करंट ड्रा को मापने के लिए एक पावर लीड (लाइन या न्यूट्रल) को क्लैंप करें। नेमप्लेट करंट (I=P/V) से तुलना करें। 10-20% कम वर्तमान रीडिंग एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त प्रतिरोध का संकेत देती है। 30-50% कम रीडिंग एक गंभीर खराबी का संकेत देती है, संभवतः एक पूरी तरह से खुला तत्व (शून्य करंट) या बहुत उच्च-प्रतिरोध कनेक्शन।

चरण 3: अपेक्षित हीटर प्रतिरोध की गणना करें और तुलना करें

हीटर को बिजली आपूर्ति (लॉकआउट/टैगआउट) से डिस्कनेक्ट करें। एक ओममीटर से हीटिंग तत्व के ठंडे प्रतिरोध को मापें। फिर हीटिंग मिश्र धातु (आमतौर पर NiCr या FeCrAl) के प्रतिरोध के तापमान गुणांक का उपयोग करके अपेक्षित गर्म प्रतिरोध की गणना करें। NiCr के लिए शीत प्रतिरोध गर्म प्रतिरोध का लगभग 1/10 से 1/20 है। यदि शीत प्रतिरोध सही है, तो हीटर स्वस्थ है। यदि ठंड प्रतिरोध अपेक्षा से अधिक है (उदाहरण के लिए, नाममात्र से 5-10%), तो ऑक्सीकरण या स्थानीय गर्म स्थानों के कारण तत्व पतला हो सकता है। हालाँकि, प्रतिरोध में 5% की वृद्धि से शक्ति में केवल 5% की कमी होती है, जो सीमा रेखा पर ध्यान देने योग्य हो सकती है। अधिकांश कम बिजली संबंधी दोष कनेक्शन समस्याओं के कारण होते हैं, तत्व की उम्र बढ़ने के कारण नहीं।

चरण 4: सर्किट में प्रत्येक कनेक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप परीक्षण करें

ज़ोन के पूरी शक्ति से संचालित होने पर, प्रत्येक संदिग्ध कनेक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप (एसी वोल्ट मोड में मल्टीमीटर का उपयोग करके) मापें:

संपर्ककर्ता संपर्कों के पार: जांच को एक ही पोल के लाइन साइड और लोड साइड पर रखें। एक स्वस्थ कॉन्टैक्टर 0.1 V से कम ड्रॉप दिखाता है। 1-5 वी की एक बूंद गड्ढेदार, कार्बोनेटेड, या घिसे हुए संपर्कों को इंगित करती है।

Across terminal block screws: Measure from the wire to the terminal bar. Any measurable drop (>0.1 वी) एक ढीले या ऑक्सीकृत कनेक्शन का सुझाव देता है।

फ़्यूज़ या फ़्यूज़ धारकों में: एक स्वस्थ फ़्यूज़ में लगभग शून्य गिरावट होती है। 0.5-2 वी की गिरावट एक संक्षिप्त फ़्यूज़ धारक या एक उच्च-प्रतिरोध फ़्यूज़ तत्व को इंगित करती है।

Across crimp connectors: Probe the wire insulation just before the crimp and the terminal after the crimp. A drop >0.2 वी एक दोषपूर्ण क्रिम्प को इंगित करता है।

सभी वोल्टेज ड्रॉप और हीटर पर वोल्टेज का योग आपूर्ति वोल्टेज के बराबर होना चाहिए। कोई भी गायब वोल्टेज खराब कनेक्शन में खो रहा है।

चरण 5: हॉट स्पॉट का पता लगाने के लिए थर्मल इमेजिंग कैमरे का उपयोग करें

इस दोष के लिए सबसे कुशल निदान उपकरण एक थर्मल कैमरा है। ज़ोन के पूरी शक्ति से चलने पर, स्कैन करें:

नियंत्रण कक्ष का आंतरिक भाग (संपर्ककर्ता, फ़्यूज़, टर्मिनल स्ट्रिप्स, तार बंडल)।

हीटर जंक्शन बॉक्स (टर्मिनल, तार प्रवेश बिंदु)।

पावर फ़ीड के साथ कोई नाली निकाय या जंक्शन बक्से।

एक उच्च-प्रतिरोध कनेक्शन आसपास के घटकों की तुलना में स्पष्ट रूप से अधिक गर्म स्थान के रूप में दिखाई देगा। एक ख़राब कॉन्टैक्टर पोल परिवेश के ऊपर 20-50 डिग्री का तापमान अंतर दिखा सकता है। एक ढीला टर्मिनल स्क्रू 100-150 डिग्री तक पहुंच सकता है, जो अक्सर थर्मल छवि में एक चमकते बिंदु के रूप में दिखाई देता है। थर्मल कैमरा बिना किसी विद्युत संपर्क की आवश्यकता के तुरंत बिजली चोर की पहचान कर लेता है।

गायब वाट नष्ट नहीं हुए हैं; उन्हें एक ढीले पेंच में एक खतरनाक, चमकते गर्म स्थान, एक छिपे हुए बिजली चोर में बदला जा रहा है।

उच्च-प्रतिरोध कनेक्शन के लिए सामान्य स्थान (संभावना के क्रम में)

फ़ील्ड सेवा अनुभव के आधार पर, निम्नलिखित स्थान 90% से अधिक कम बिजली संबंधी दोषों के लिए जिम्मेदार हैं:

हीटर के जंक्शन बॉक्स में ढीला या ऑक्सीकृत पावर टर्मिनल।प्रेस से कंपन, थर्मल साइक्लिंग, या अनुचित प्रारंभिक टॉर्क के कारण स्क्रू ढीला हो जाता है। परिणामी आर्किंग ऑक्सीकरण पैदा करती है, जिससे प्रतिरोध और बढ़ जाता है। टर्मिनल ब्लॉक में मलिनकिरण (भूरा या काला) और पिघली हुई प्लास्टिक की गंध दिखाई दे सकती है।

तार कनेक्टर पर क्रिम्प का विफल होना।हीटर लीड पर क्रिम्प्ड रिंग या स्पैड टर्मिनल उच्च प्रतिरोध विकसित कर सकते हैं यदि क्रिम्प ठीक से संपीड़ित नहीं था या यदि तार के तार खराब हो गए हैं। टर्मिनल बाहर से सामान्य दिख सकता है लेकिन गर्म चलता है।

गड्ढेदार, घिसे हुए मुख्य संपर्ककर्ता संपर्क।हजारों ऑपरेशनों के बाद, सिल्वर-कैडमियम या सिल्वर-टिन ऑक्साइड संपर्क नष्ट हो जाते हैं और एक कार्बोनेटेड सतह विकसित हो जाती है। संपर्क प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे वोल्टेज में गिरावट और स्थानीय ताप होता है। संपर्ककर्ता भिनभिनाने वाली ध्वनि भी उत्सर्जित कर सकता है।

सर्किट ब्रेकर या फ़्यूज़ होल्डर पर ढीले कनेक्शन।समय के साथ, वितरण पैनल में स्क्रू टर्मिनल ढीले हो सकते हैं। यह विशेष रूप से आम है जब एल्यूमीनियम तार (यदि उपयोग किया जाता है) को ठीक से समाप्त नहीं किया जाता है।

हीटर के लीड तार का ही क्षतिग्रस्त या क्षतिग्रस्त होना।नमी प्रवेश होने पर पीटीएफई शीत क्षेत्र के अंदर फंसे तांबे के तार ऑक्सीकरण कर सकते हैं। प्रतिरोध बढ़ जाता है, और तार कठोर और भंगुर हो जाता है।

उम्र बढ़ने वाला हीटिंग तत्व (कम से कम सामान्य)।हीटिंग तार क्रमिक ऑक्सीकरण से गुजर सकता है, जिससे इसका क्रॉस-सेक्शन कम हो जाता है और प्रतिरोध बढ़ जाता है। यह आम तौर पर हीटर के जीवन के अंत के करीब होता है और इसके साथ अन्य लक्षण भी होते हैं जैसे असमान हीटिंग या म्यान पर जला हुआ दिखना।

दोष को ठीक करना: सफाई, टॉर्क, और प्रतिस्थापन

एक बार उच्च-प्रतिरोध कनेक्शन की पहचान हो जाने पर, मरम्मत सरल है:

ढीला टर्मिनल:बिजली काट दें, तार हटा दें, कंडक्टर और टर्मिनल को कॉन्टैक्ट क्लीनर या बारीक सैंडपेपर से साफ करें। यदि तार क्षतिग्रस्त हो तो उसे दोबारा हटा दें। निर्माता के विनिर्देशन के अनुसार पुनः टॉर्क (आमतौर पर छोटे टर्मिनलों के लिए 2-4 एनएम, बड़े पावर टर्मिनलों के लिए 5-10 एनएम)। री-टॉर्क के बाद, तार सुरक्षित है यह सुनिश्चित करने के लिए एक पुल परीक्षण करें।

गड्ढेदार संपर्ककर्ता संपर्क:संपूर्ण संपर्ककर्ता को बदलें. पावर कॉन्टैक्टर पर संपर्कों को फ़ाइल करने या साफ़ करने का प्रयास न करें, क्योंकि आर्क-प्रतिरोधी कोटिंग को हटाया जा सकता है, जिससे तेजी से विफलता हो सकती है। संपर्क जीवन को बढ़ाने के लिए उच्च एम्पीयर रेटिंग (उदाहरण के लिए, 25 ए ​​हीटर के लिए 40 ए) के साथ एक संपर्ककर्ता का चयन करें।

दोषपूर्ण क्रिम्प:क्रिम्प टर्मिनल को काट दें, ताज़ा तार हटा दें, और एक उचित रैचेटिंग क्रिम्पिंग टूल का उपयोग करके एक नया टर्मिनल क्रिम्प करें। प्लायर या सस्ते मैनुअल क्रिम्पर का उपयोग न करें। वैकल्पिक रूप से, सोल्डरलेस स्क्रू-टाइप टर्मिनल ब्लॉक का उपयोग करें।

संक्षारणित हीटर लीड:यदि हीटर के पास तार क्षतिग्रस्त है, तो पूरे हीटर को बदलने की आवश्यकता हो सकती है, क्योंकि पीटीएफई कोल्ड जोन को आसानी से नहीं खोला जा सकता है। हालाँकि, यदि क्षति ठंडे क्षेत्र (क्षेत्र-तार वाले नाली में) से परे है, तो तार को वापस काटा जा सकता है और फिर से जोड़ा जा सकता है।

मरम्मत के बाद, करंट और वोल्टेज ड्रॉप को फिर से मापें। करंट नेमप्लेट मान पर वापस आ जाना चाहिए, और ताप-अप समय सामान्य हो जाना चाहिए।

पुनरावृत्ति से बचने के लिए निवारक उपाय

नियंत्रण पैनलों और जंक्शन बक्सों की नियमित थर्मल इमेजिंग(प्रत्येक 6-12 महीने) एक पूर्वानुमानित रखरखाव कार्यक्रम के भाग के रूप में।

टोक़ सत्यापनकिसी भी हीटर प्रतिस्थापन या पैनल कार्य के बाद सभी बिजली टर्मिनलों की। कैलिब्रेटेड टॉर्क स्क्रूड्राइवर का उपयोग करें।

एंटीऑक्सीडेंट यौगिक का उपयोग(उदाहरण के लिए, नोआलॉक्स) एल्यूमीनियम तार समाप्ति पर।

ग्राउंड-फ़ॉल्ट और अधिक तापमान की निगरानी की स्थापनासिस्टम जो करंट भी लॉग करता है। पिछले कुछ महीनों में वर्तमान में क्रमिक गिरावट का पता लगाया जा सकता है और क्षेत्र के अनुपयोगी होने से पहले एक चेतावनी जारी की जा सकती है।

मार्जिन के साथ संपर्ककर्ताओं का चयन(उदाहरण के लिए, 1.5× हीटर करंट) और उच्च-ड्यूटी साइक्लिंग अनुप्रयोगों के लिए सिल्वर-टिन ऑक्साइड संपर्कों के साथ।

जब हीटर ही दोषी है

यदि सभी कनेक्शन अच्छे सत्यापित हैं, हीटर टर्मिनलों पर वोल्टेज सही हैं, और करंट अभी भी कम है, तो हीटिंग तत्व पुराना हो सकता है। वोल्टेज और करंट (R_hot=V_measured / I_measured) से गणना करके अप्रत्यक्ष रूप से गर्म प्रतिरोध को मापें। नेमप्लेट गर्म प्रतिरोध (R_np=V_रेटेड² / P_रेटेड) से तुलना करें। यदि मापा गया गर्म प्रतिरोध नेमप्लेट से 10-15% अधिक है, तो तत्व ख़राब हो गया है और उसे प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। हालाँकि, प्रतिरोध के उल्लेखनीय रूप से बढ़ने से पहले उम्र बढ़ने वाला तत्व अक्सर खुल नहीं पाता या छोटा हो जाता है। व्यवहार में, तत्व प्रतिरोध में वृद्धि कनेक्शन दोषों की तुलना में कम बिजली उत्पादन का बहुत कम सामान्य कारण है।

निष्कर्ष: एक साधारण विद्युत दोष, आसानी से पाया जा सकता है

पूर्ण वोल्टेज पर कम शक्ति वाला क्षेत्र एक क्लासिक, सरल विद्युत दोष है {{0}एक छिपा हुआ प्रतिरोध जिसे क्लैंप मीटर, थर्मल कैमरा और टॉर्क रिंच के साथ आसानी से पाया और ठीक किया जा सकता है। निदान प्रक्रिया व्यवस्थित है: वोल्टेज को सत्यापित करें, करंट को मापें, वोल्टेज ड्रॉप परीक्षण करें और हॉट स्पॉट को इंगित करने के लिए थर्मल इमेजिंग का उपयोग करें। लगभग हर मामले में, दोषी एक ढीला टर्मिनल, एक ख़राब क्रिम्प, या एक घिसा हुआ कॉन्टैक्टर है, न कि हीटिंग तत्व। मरम्मत के लिए केवल सफाई, री-टॉर्किंग या एक छोटे घटक को बदलने की आवश्यकता होती है। सबसे शक्तिशाली हीटर बेकार है यदि उसके विद्युत कनेक्शन ढीले हैं। उच्च-प्रतिरोध जोड़ के वोल्टेज विभक्त प्रभाव को समझकर, फ़ील्ड सेवा विशेषज्ञ जल्दी, सुरक्षित रूप से और अनावश्यक घटक प्रतिस्थापन के बिना पूर्ण बिजली उत्पादन को बहाल कर सकते हैं। एक थर्मल कैमरा इस निदान के लिए सबसे मूल्यवान उपकरण है, जो एक अदृश्य विद्युत बाधा को दृश्यमान, चमकदार और आसानी से मरम्मत योग्य हॉट स्पॉट में बदल देता है।