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加熱爐在線絕緣監(jiān)測解決方案

日期：03-28  631  屬于：石油化工
在加熱爐行業(yè)，絕緣問題一直是制約生
   在加熱爐行業(yè)，絕緣問題一直是制約生產的重要因素，其現狀不容樂觀。以中頻加熱爐和石墨化爐為代表，它們的工作環(huán)境堪稱惡劣。石墨化爐的工作溫度常常處于 2000℃ - 3000℃的高溫區(qū)間，在如此極端的高溫下，普通絕緣材料的性能會迅速衰退，出現熱老化現象。而中頻加熱爐在運行過程中會產生強電磁干擾，這種干擾會改變絕緣材料的分子結構，使其介電性能發(fā)生變化，進而削弱絕緣性能。此外，加熱爐運行時不可避免的震動，也會使絕緣材料逐漸磨損、破裂，進一步降低絕緣效果。
     
   石墨化爐工作時，正負電極與材料緊密接觸，形成電流通路。電流從電源出發(fā)，經由電極流入材料。由于材料本身具有電阻，根據焦耳定律Q=I2Rt（其中Q表示熱量，I表示電流，R表示電阻，t表示時間），電流通過材料時會產生熱量，使材料溫度逐步升高。在加熱過程中，溫度控制系統(tǒng)會依據預設的升溫曲線，通過調節(jié)電流大小來精準控制材料的升溫速度。

   這些絕緣問題給生產帶來了諸多負面影響。絕緣性能的下降增加了設備故障的發(fā)生頻率，導致非計劃停機次數增多，嚴重打亂了生產節(jié)奏。設備故障還會對產品質量產生不良影響，例如在中頻加熱爐中，絕緣問題可能導致加熱不均勻，使被加熱工件出現硬度不均、表面裂紋等缺陷；在石墨化爐中，絕緣故障則可能影響石墨化程度，導致產品電阻率不穩(wěn)定，降低產品質量等級。更為嚴重的是，絕緣失效會帶來極大的安全隱患，加熱爐外殼可能會帶電，存在觸電風險，甚至可能引發(fā)電氣火災、爐噴等嚴重事故，危及人員生命安全和企業(yè)財產安全。

   因此，解決加熱爐絕緣痛點迫在眉睫。若能有效解決這些問題，企業(yè)不僅可以減少設備維修成本，降低因非計劃停機造成的生產損失，還能提升產品質量，增強市場競爭力。同時，也為生產環(huán)境提供了安全保障，有利于推動加熱爐行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

痛點分析

絕緣材料性能衰退：加熱爐的工作環(huán)境對絕緣材料是巨大的考驗。以石墨化爐為例，2000℃ - 3000℃的高溫使得普通絕緣材料在短時間內就出現熱老化現象，絕緣性能急劇下降。而中頻加熱爐產生的強電磁干擾，會改變絕緣材料的分子結構，使其介電性能發(fā)生變化，無法有效隔離電流。此外，加熱爐運行時的震動會使絕緣材料逐漸磨損、破裂，進一步降低絕緣效果。

電氣結構復雜導致監(jiān)測覆蓋不足：加熱爐的電氣結構十分復雜，包含眾多電氣回路、連接點以及不同類型的電氣設備。以大型中頻加熱爐來說，其感應線圈匝數多、布線錯綜復雜，還有由多個電容、電感等元件組成的諧振回路。傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)測手段，如簡單的絕緣電阻測試，很難全面覆蓋這些復雜的電氣結構。在一些狹小空間或隱蔽的連接部位，檢測設備難以觸及，這些區(qū)域就成為了監(jiān)測盲區(qū)。一旦這些未被監(jiān)測到的部位出現絕緣問題，很難及時察覺，極有可能引發(fā)嚴重故障。

干擾信號多影響檢測精準度：加熱爐在運行過程中會產生多種干擾信號。除了中頻加熱爐的強電磁干擾外，溫度變化、機械震動等也會產生噪聲信號。這些干擾信號疊加在用于監(jiān)測絕緣性能的檢測信號上，導致檢測數據不準確。例如，在通過檢測泄漏電流來判斷絕緣狀態(tài)時，干擾信號可能使電流測量值出現波動，難以區(qū)分是正常的測量誤差還是由絕緣缺陷引起的真實電流變化。這使得傳統(tǒng)監(jiān)測手段難以精準檢測絕緣性能，難以發(fā)現早期絕緣缺陷，往往要等到絕緣問題發(fā)展到較為嚴重、影響設備正常運行時才會被發(fā)現。
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絕緣維護成本高：絕緣故障維修涉及材料更換、停機損失、故障排查費用等多方面成本。此外，由于難以準確判斷絕緣故障發(fā)生的時間和部位，預防性維護缺乏針對性，導致過度維護或維護不足的情況時有發(fā)生，進一步增加了維護成本。



解決方案
乾博電子在絕緣監(jiān)測領域積累了豐富的經驗，多年來積極開展獨立自主研發(fā)，已擁有各行業(yè)領先的解決方案，并在高低壓絕緣檢測領域取得了多項專利成果。

    基于深厚的技術積累，乾博電子專門針對加熱爐應用領域推出了一套解決方案。該方案采用乾博的 QB600-RWS系列在線絕緣監(jiān)測儀，配合低頻交流注入法，能夠在不接地系統(tǒng)帶電的情況下，實時監(jiān)測加熱爐內部加熱爐芯對地的絕緣電阻值和系統(tǒng)分布電容值。

   同時，該監(jiān)測儀具有二階可自定義閾值預警報警信號輸出功能，測量分辨率可達 1Ω，還可通過 RS485 遠程通訊與上位機傳輸數據。QB600 系列絕緣監(jiān)測儀響應速度快、測量精度高、防護等級強，能夠完全替代人工搖表測量，大大降低了設備維護成本。

   綜上所述，爐芯和爐體的絕緣是加熱爐正常工作的重要保障。在實際應用中，要注重絕緣材料的選擇、絕緣層厚度的確定以及耐熱溫度的考量，同時需定期進行絕緣測試和檢測，確保絕緣性能穩(wěn)定可靠。