Inspekcje termograficzne rozdzielnic elektrycznych

Zjawisko generowania energii cieplnej

Sposób prowadzenia inspekcji termograficznych badaniach urządzeń elektroenergetycznych wykorzystuje się zjawisko generowania energii cieplnej w wyniku przepływu prądu przez przewodnik. Energia ta jest w przybliżeniu proporcjonalna do oporności i kwadratu prądu zasilającego. Zatem w przypadku wzrostu oporności na np. poluzowanym lub utlenionym zacisku nastąpi lokalny wzrost temperatury widoczny na obrazie termograficznym. Poza zaciskami prądowymi podwyższoną temperaturę zaobserwujemy również w obszarach, w których będą występowały wyładowania niezupełne (iskrzenie, koronowe itp.) lub zbyt duże obciążenie.

Wynika stąd, że badania termograficzne należy prowadzić na urządzeniach działających przy obciążeniach większych od 30-40% obciążenia znamionowego, a najlepiej przy obciążeniu nominalnym, jednocześnie przy braku przepływu powietrza mogącego lokalnie schładzać obserwowane powierzchnie. W warunkach stałego obciążenia temperatura wszystkich połączeń elektrycznych powinna być równa temperaturom elementów łączonych. Również obwody fazowe przy tym samym obciążeniu powinny mieć takie same temperatury. Wszelkie różnice w temperaturach między obserwowanymi elementami rozdzielnicy mogą świadczyć o uszkodzeniu lub asymetrii w obciążeniu. Zatem najczęściej stosowanym sposobem wykrywania anomalii w rozdzielnicach jest stosowanie termografii porównawczej polegającej na porównywaniu ze sobą wartości temperatur badanego elementu z wartościami mierzonymi na elemencie odniesienia. Ze względu na rodzaj danych odniesienia możemy mówić o termografii porównawczej ilościowej lub jakościowej [4].

Jakościowa termografia porównawcza

Jakościowa termografia porównawcza pozwala porównywać cechy (kształt, rozmiar) pól temperatur dla dwóch lub większej liczby obiektów o tych samych cechach konstrukcyjnych, będących jednocześnie w polu widzenia kamery lub zarejestrowanych niezależnie w różnych momentach na różnych termogramach. Przy porównywaniu dwóch obrazów warto ujednolicić poziom i zakres wartości temperatur na wyświetlanym termogramie.

W przypadku ilościowej termografii porównawczej symptomem diagnostycznym jest różnica temperatur ΔT, wynikająca z porównania temperatury obserwowanego obiektu z wartością odniesienia. Wartościami odniesienia mogą być np.: temperatura podobnego obiektu działającego w tych samych warunkach (np. różnica temperatur dla dwóch zacisków elektrycznych o tej samej konstrukcji), temperatura otoczenia lub temperatura tego samego obiektu w innej chwili. W takim przypadku symptomem jest względna zmiana wartości temperatury w czasie ΔT.

Bez względu na to, jaką metodę zastosujemy, termografista prowadzący inspekcje musi nie tylko dobrze znać obsługę kamery, ale również odpowiednio ją skonfigurować. Konfiguracja nie tylko polega na doborze odpowiedniego obiektywu, ustawieniu ostrości, zakresu pomiarowego i kontrastu, ale przede wszystkim na ustawieniu parametrów metrologicznych, wśród których są emisyjność obserwowanego obiektu oraz temperatura otoczenia (tła). Znaczenie emisyjności szczegółowo omówiono w [4], warto jednak przypomnieć, że emisyjność elementów rozdzielni zależy zarówno od rodzaju materiału, jego temperatury, jak również kąta obserwacji, stąd zaleca się, aby podczas inspekcji kamerę orientować pod różnymi kątami.

Galeria

Zobacz więcej