産業用機器のヒーターに関して

400℃で温度調節しているヒーターがあるのですが、内部のエレメントが新品の状態であるにも関わらず短期で断線してしまう現象が発生しています。
200V、SSRでPID制御しており、クランプメーターで測定するとMAXで7A程度の電流が流れている状態です。

このヒーターユニットはスライド移動する機構になっておりまして、200Vの配線は常に屈伸運動を繰り返しています。
移動幅は30cm程の場合もありますし、60cm程の長距離移動もあります。
1日に100回以上この動作を繰り返しており、毎日稼働して25年程使用していると思われます。
これだけの長期間曲げ伸ばしを繰り返しているより線なので、細い線が少しずつ切れていっているのではないかと思っております。

これらの切れた細いより線は曲げ伸ばしで断線と接触を繰り返しているのではないかと思います。
時には長い間隔で時には非常に短い間隔で。

配線がこのような状態にある時、ヒーターのエレメントに対して悪さをする事は考えられるでしょうか？

考えられる、考えられない、どちらの場合もメカニズムを教えて頂けると助かります。

どうぞ宜しくお願い致します。

質問者からの補足コメント

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  アドバイスありがとうございます。
  断線が生じる際はそのまま温度が下がるだけという場合と漏電ブレーカーがダウンする場合があります。
  エレメントは薄い雲母の絶縁シートで上下から挟んでありまして、それを更にSICのプレートで挟んでいるという構造になります。
  雲母のシートが破けてしまえば漏電、破けなければ温度が下がるだけという事です。
  
  配線（より線）に部分的な断線が生じており、それが配線の屈伸運動で断線と接触を繰りかえして、突入電流が生じて電流が流れ過ぎる事はないでしょうか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/23 18:44

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  アドバイスありがとうございます。
  SSRでの制御ですので、電流はスパッと遮断されていると思います。
  25年も使っているヒーターケーブルなので、まずは交換をしたいのですが、何故エレメントが切れてしまうのかを説明しないと交換作業に入れないという状態で困ってます。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/23 18:48

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  アドバイスありがとうございます。
  
  切れて困っているのはヒーターのエレメントになります。新品状態であるにも関わらず複数枚のエレメントが立て続けに切れてしまい、エレメントメーカーに故障品を調査してもらっているのですが原因はわからないとの見解をもらってます。
  ヒーターに電力を供給する配線は稼働部分にあり、ケーブルベアで保護されており稼働するヒーターユニットに追従させております。屈伸に強いケーブルを採用してはおりますが25年間毎日の屈伸で恐らく部分的な断線が生じていると思っております。
  
  この断線部分がケーブルベア内で配線が動く事により、接触、非接触を繰り返して場合にエレメント側にどのような影響があるのかを知りたいと思っております。
  
  配線が切れているというのはあくまで予測です。エレメントは複数回切れいて切れないように対策をしたいのですが、配線交換に意味があるのか知りたいと思っております。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/23 18:59

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  ヒーターの電源線は2本になります。

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/23 22:37

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  お返事ありがとうございます。
  エレメントがきれてしまう問題で悩んでおりまして、ヒーター線は一部が断線しているであろうと予測しているだけです。
  実際にエレメントが切れてしまったヒーターユニットは他のヒーターユニットと交換して、今も使えております。
  この切れかかったヒーター線がヒーターユニットに何らかの悪影響を与えて、エレメントが断線、個体差によって別のヒーターユニットは使えてしまっているが、この配線のままだと近い将来またエレメントの断線を引き起こすのではないかと考えている次第です。
  配線の交換をさせてもらいたいとおもっているのですが、配線が悪くてエレメントは切れないでしょうというお客様の意向があって作業が進みません。
  温度センサーは表示値が正常というだけで実際値が狂っていない証拠はありませんが、製品の出来栄えには異常がない為、センサーは狂っていないと思われます。

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/24 14:11

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  ヒーターエレメントの断線が起きた少し後にヒーター線が切れてしまったという事でお客様が交換をしております。
  エレメント切れの直後にヒーターの配線切れ、これは無関係ではないのではないかと思っております。
  より線の一部が断線しており、接触したり、断線したりを繰り返す事でエレメントへの悪影響がないかどうかをしりたいと思っております。

    補足日時：2023/09/24 14:14

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  アドバイスありがとうございます。過電圧防止対策はされておりません。
  装置外の要因もあるのかもしれませんね。
  周辺を見ている限りは大電力を使うような装置が新たに追加された様子はありません。

  No.10の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/26 16:02

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  アドバイスありがとうございます。私も25年間も使えている配線には驚いてます。同年代の装置でちらほら配線が切れたという話が伝わってきているので、予防保全での交換を提案していきたいと思ってます。
  これでエレメント切れが終息してくれればよいのですが。。。。
  アナログ的な制御をする方がヒーターエレメントには優しそうですね。
  良い手はあれど、今更変えられないというのが本音です。

  No.9の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/26 16:07

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  アドバイスありがとうございます。
  断線前に温度が上がるかどうかは解っておりません。断線が生じるのは400℃で温調している時になります。
  正しい場所を増やすという意味でも劣化しているであろう、配線も新品に交換していきたいのですが、お客様が乗り気ではなくて困ってます。

  No.6の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/09/26 16:16

No.1 回答者： tateisu 回答日時： 2023/09/23 12:53

途中配線の断線でヒータ自体が断線しないと思う。

https://faq.fa.omron.co.jp/tech/s/article/faq01575
ところで、断線する時に漏電ブレーカとばないかい？漏電で。

エレメントって石英ガラスの中を通してあって放熱する用途？
ソレとも。
円柱の金属棒みたいなのを穴に差し込んで使う様なヤツ？（カートリッジヒータ）

前者だと電流流しすぎでもえてるんでは？
後者だと円柱金属棒が穴空いてるブロックにキチンと接触していなくてエレメント燃えてない？