Badanie grzałek silikonowych w temperaturze roboczej
Rozwinięciem badań przedstawionych w poprzednim artykule są badania w temperaturze roboczej. W temperaturze roboczej wykonuje się podobne badania jak w temperaturze otoczenia (badanie wytrzymałości elektrycznej izolacji, prądów upływu czy rezystancji izolacji), poszerzone o badanie poboru mocy. Temperatura robocza jest różna i zależna od typu oraz przeznaczenia elastycznego elementu grzejnego. Co ważne, pomimo podobnych badań, w temperaturze roboczej zmieniają się parametry badań oraz dopuszczalne wartości. Podobnie jak w przypadku badań w temperaturze otoczenia, wyznacznikiem wartości bezpiecznych jest norma PN-EN 60335:1-2012.
Badania wymagane przez normy
Badanie wytrzymałości elektrycznej izolacji
Podobnie jak w przypadku badania w temperaturze otoczenia badanie wytrzymałości elektrycznej izolacji ma na celu sprawdzenie, czy po przyłożeniu wysokiego napięcia do izolacji i części czynnej w czasie 60 sekund nie dojdzie do zniszczenia izolacji (tzw. przebicie). Badanie wykonuje się bezpośrednio po odłączeniu sprzętu od zasilania po osiągnięciu temperatury roboczej. Wartość napięcia probierczego jest inna niż ta w przypadku badania w temperaturze otoczenia. Określa je norma i jest zależne od napięcia znamionowego badanego elementu grzejnego. Wartości napięcia probierczego względem napięcia znamionowego zgodnie z normą PN-EN 60335-1:2012 przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Napięcia do sprawdzania wytrzymałości elektrycznej w temperaturze roboczej zgodnie z PN-EN 60335-1:2012 [1].
Spełnienie wymogów normy jest wtedy, kiedy podczas badania nie dojdzie do przebicia izolacji. Do badań wytrzymałości izolacji w firmie Selfa GE S.A. wykorzystuje się wysokiej jakości, programowalne testery bezpieczeństwa.
Badanie prądów upływu
Pomiary prądów upływu wykonuje się na pracującym elemencie grzejnym przy poborze mocy równym 1,15 znamionowego poboru mocy. W przypadku sprzętu trójfazowego w określonych przypadkach traktuje się jako sprzęt jednofazowy z trzema obwodami połączonymi równolegle. Pomiary wykonuje się dla prądów upływu pomiędzy obudową, a każdym biegunem źródła zasilania. Czas pracy elementu grzejnego jest dobierany indywidualnie do badanego typy elementu grzejnego. W przypadku elementów grzejnych w zależności od ich budowy graniczną wartością prądu upływowego, powyżej której element nie może zostać dopuszczony do użytkowania, jest:
- w przypadku sprzętu klasy 0: 0,7 mA wartość szczytowa;
- w przypadku sprzętu klasy 0I: 0,5 mA;
- w przyadku sprzętu stacjonarnego grzejnego klasy I: 0,75 mA lub 0,75 mA na 1 kW znamionowego poboru mocy, w zależności od tego, która wartość jest większa, lecz nie więcej niż 5 mA [1].
Do badania prądów upływowych w firmie Selfa GE S.A. wykorzystywane są wysokiej jakości laboratoryjne mierniki prądów upływu, multimetry oraz testery bezpieczeństwa.
Badanie poboru mocy
Pobór mocy elastycznych elementów grzejnych nie powinien różnić się od znamionowego poboru mocy o wartości większe niż odchyłki podane w normie PN-EN 60335-1:2012. W tabeli 2 przedstawiono dopuszczalne odchyłki w zależności od wartości znamionowego poboru mocy.
W trakcie badania element grzejny pracuje w normalnych warunkach pracy przy napięciu źródła zasilania równemu napięciu znamionowemu. W trakcie badania mierzy się natężenie prądu zasilającego, a następnie oblicza pobieraną moc z zależności opisanej wzorem przedstawionym na rysunku 1. Do badań poboru mocy w firmie Selfa GE S.A. wykorzystuje się specjalny zestaw badawczy zaprojektowany i skonstruowany na potrzeby firmy.
Badania niewymagane przez normy
Podobnie jak w przypadku badań w temperaturze otoczenia, w firmie Selfa GE S.A. przeprowadza się szereg dodatkowych badań w temperaturze roboczej, które nie są wymagane przez normę.
Badanie rezystancji izolacji
Rezystancja izolacji mówi o tym, jaki opór stawia izolacja wyrobu względem próbującego przepłynąć przez nią prądu. Elementy muszą posiadać odpowiednią rezystancję izolacji, aby zapewnić bezpieczeństwo przed porażeniem elektrycznym w trakcie całego życia elementu grzejnego. Badanie wykonuje się w temperaturze roboczej bezpośrednio po odłączeniu od źródła zasilania. Badanie przeprowadza się poprzez przyłożenie napięcia probierczego pomiędzy izolację, a część czynną badanego wyrobu. Napięcie probiercze wynosi U = 500 V i 1000 V o częstotliwości ν = 50 Hz w czasie t1 = 0,5 s oraz t2 = 1 s. Do badania wykorzystuje się wysokiej jakość, programowalny tester bezpieczeństwa.
Badanie zmęczeniowe izolacji
W trakcie badania zmęczeniowego izolacji elastyczny element grzejny pracuje przez określony czas w maksymalnej temperaturze określonej przez producenta materiału izolacyjnego. Po tym czasie element jest oglądany celem oceny powierzchni materiału izolacyjnego i ponownie poddawany szeregowi badań (prądów upływu, wytrzymałości elektrycznej izolacji oraz rezystancji izolacji) celem określenia zmian we właściwościach izolacyjnych.
Bibliografia:
- PN-EN 60335-1:2012 Elektryczny sprzęt do użytku domowego i podobnego – Bezpieczeństwo użytkowania – Część 1: Wymagania ogólne.
T. D.
Specjalista ds. Badań i Rozwoju
Selfa GE S.A.
