Considérations relatives à la densité en watts dans les cartouches chauffantes avec mise à la terre de sécurité
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La densité en watts, ou la quantité de chaleur produite par pied carré de surface, affecte la température à l'intérieur d'une cartouche chauffante et la manière dont elle interagit avec d'autres matériaux. L'ajout de fils de terre à la conception ne change pas les principes de base de la chaleur, mais cela modifie les limites de ce qui est sûr et de ce qui est possible.
Les radiateurs à haute densité de puissance, qui consomment entre 50 et 100 watts par pouce carré, rendent l'intérieur très chaud. Le serpentin chauffant fonctionne à une température beaucoup plus élevée que la gaine, ce qui exerce une pression sur l'isolation interne en oxyde de magnésium. Ce cycle de température détruit les caractéristiques diélectriques au fil du temps, ce qui rend plus probable l'infiltration d'électricité dans la gaine. Dans ce cas, le fil de terre est très important puisqu’il protège contre les problèmes d’isolation qui pourraient devenir des risques pour la sécurité.
Les modèles à faible densité de watts, qui ont environ 10 à 25 watts par pouce carré, restent plus frais à l’intérieur et durent généralement plus longtemps. Mais ces radiateurs sont généralement utilisés dans des situations sensibles, telles que les équipements médicaux, les instruments de laboratoire et le moulage de précision, où même une petite quantité de fuite électrique peut causer des problèmes. Dans ces cas, les câbles de terre sont principalement utilisés pour garantir le respect des règles de sécurité et pour permettre une détection sensible des défauts à la terre qui assure la sécurité des personnes et des équipements fragiles.
Les contraintes sur la densité en watts ont un effet direct sur la qualité du transfert de chaleur. Un trou en aluminium propre et étanche peut contenir un radiateur qui conduit bien la chaleur, ce qui signifie des densités de watts plus importantes sans trop augmenter la température à l'intérieur. Lorsque le même radiateur se trouve dans un trou lâche et oxydé avec des entrefers, il fonctionne beaucoup plus chaud à l’intérieur pour la même température de surface. Lors de la conception des fils de terre, vous devez prendre en compte ces faits thermiques. Par exemple, les applications à plus grande densité de watts nécessitent des fils de terre dont les températures nominales sont bien supérieures à la température de gaine indiquée.
La dilatation thermique exerce une pression sur la mécanique aux sorties de plomb. Les radiateurs à densité de puissance élevée subissent des cycles thermiques plus extrêmes, ce qui signifie qu’ils se dilatent et se contractent davantage. L'emplacement où le fil de terre se connecte doit être capable de supporter ce mouvement sans se détacher ni se fendre. Dans les applications à haute -contrainte thermique-, la construction estampée, dans laquelle l'extrémité du réchauffeur est mécaniquement pressée autour de la sortie du fil, dure généralement plus longtemps que les connexions serties ou collées.
Les conceptions à puissance distribuée sont conçues pour résoudre certains problèmes de chauffage. Certaines applications nécessitent une chaleur concentrée à une extrémité ou dans certaines zones au lieu de chauffer uniformément sur toute la longueur. Ces conceptions ont des densités de watts locales plus élevées dans les parties chaudes et les parties plus froides pour les sorties de câbles. Le routage des fils de terre utilise ces zones plus froides en partant là où les températures sont idéales pour l'isolation des fils conventionnelle, au lieu d'avoir constamment besoin de matériaux coûteux à haute température -.
Ces idées sont présentées dans des exemples montrant comment les utiliser. Le moulage par injection de plastique utilise des radiateurs à haute densité-en watts pour chauffer rapidement les buses en acier. Cela signifie que les radiateurs ne durent pas aussi longtemps, mais qu'ils réagissent rapidement aux changements de température. Le fil de terre est ici très important car le plastique fondu rend la zone conductrice et sale, ce qui pourrait aggraver très rapidement les problèmes électriques. Pour un chauffage ultra-propre, la fabrication de plaquettes semi-conductrices nécessite des densités de watts très faibles, mais nécessite une mise à la terre avancée pour protéger les circuits délicats des dommages causés par les décharges électrostatiques.
Les règles de déclassement aident les appareils de chauffage à durer plus longtemps. L'utilisation d'un radiateur de 50 W/in² à 40 W/in² abaisse considérablement la température à l'intérieur du radiateur, ce qui ralentit la rupture de l'isolation. Le fil de terre vous protège toujours, mais les fréquences de défauts diminuent lorsque vous l'utilisez avec précaution. De nombreux services de maintenance expérimentés achètent des radiateurs dont la puissance est supérieure d’une puissance au minimum dont ils ont besoin. Ils sont prêts à payer davantage pour la fiabilité.
Les méthodes de mesure vérifient le bon fonctionnement du sol. Le test Megohm entre l'élément et la gaine vérifie la résistance de l'isolation. Le test de continuité de terre permet de s'assurer que le chemin de protection est intact. L'imagerie thermique en cours d'utilisation montre des zones chaudes qui montrent une mauvaise transmission de la chaleur ou une mauvaise isolation interne. Lorsque vous utilisez ces méthodes de diagnostic et installez correctement le fil de terre, vous créez un système de sécurité solide.
