熱画像は、産業用三相電気回路における通常の動作状態との温度差を容易に特定できる手段です。三相すべての温度差を並べて検査することで、技術者は不平衡や過負荷による各相の性能異常を迅速に特定できます。
電気的不平衡は、一般的に異なる相の負荷によって引き起こされますが、高抵抗接続などの機器の問題によっても発生する可能性があります。モーターに供給される電圧の比較的小さな不平衡は、はるかに大きな電流不平衡を引き起こし、余分な熱を発生させ、トルクと効率を低下させます。深刻な不平衡は、ヒューズが切れたり、ブレーカーがトリップしたりして単相運転を引き起こし、モーターの発熱や損傷などの関連する問題を引き起こす可能性があります。
実際には、三相間の電圧を完全に平衡させることは事実上不可能です。機器のオペレータが許容可能な不平衡レベルを判断するのを支援するため、米国電気通信協会（National Electrical
NEMA（製造業者協会）は、さまざまなデバイスの仕様を策定しています。これらの基準は、メンテナンスやトラブルシューティングの際に比較する際に役立ちます。
何をチェックすればいいですか?
すべての電気パネルと、駆動装置、断路器、制御装置などの高負荷接続ポイントの熱画像を撮影します。高温が見つかった場合は、その回路を辿り、関連する分岐や負荷を調べます。
パネルやその他の接続部は、カバーを外した状態で点検してください。理想的には、電気機器が完全に温まった状態、かつ通常の負荷の少なくとも40%で安定した状態で点検してください。そうすることで、測定値を適切に評価し、通常の動作状態と比較することができます。
何を探すべきか?
負荷が均等であれば、温度も均等になるはずです。不平衡負荷の場合、抵抗による発熱のため、負荷が大きい相は他の相よりも高温になります。しかし、不平衡負荷、過負荷、接続不良、高調波の問題などによっても同様のパターンが生じる可能性があります。問題を診断するには、電気負荷を測定する必要があります。
回路またはレッグが通常よりも冷たい場合、コンポーネントの故障を示している可能性があります。
主要な電気接続部をすべて含む定期的な点検ルートを設定することは、確実な手順です。サーモグラフィーに付属のソフトウェアを使用して、撮影した各画像をコンピューターに保存し、測定値を経時的に追跡してください。こうすることで、後から撮影した画像と比較するための基準画像が得られます。この手順は、高温または低温の箇所が異常かどうかを判断するのに役立ちます。是正措置の後、新しい画像を確認することで、修理が成功したかどうかを判断できます。
「赤色警報」とは何ですか?
修理は、まず安全（つまり、安全上のリスクをもたらす機器の状態）を優先し、次に機器の重要度と温度上昇の程度を優先します。NETA（国際電気通信協会）
米国電気試験協会 (TEA) のガイドラインでは、周囲温度より 1°C 高い温度、および同様の負荷がかかる同様の機器より 1°C 高い温度でも、調査を必要とする欠陥の可能性を示している可能性があるとされています。
NEMA規格（NEMA MG1-12.45）では、電圧不平衡が1%を超える状態でモーターを運転しないよう警告しています。実際、NEMAは、より高い不平衡で運転するモーターの定格出力を下げることを推奨しています。安全な不平衡率は、機器によって異なります。
モーターの故障は、電圧不均衡の一般的な原因です。総コストは、モーター本体のコスト、モーター交換に必要な人件費、生産の不均衡による廃棄製品のコスト、ライン稼働率、そしてライン停止中の収益損失を合計したものです。
フォローアップアクション
熱画像で、回路の一部において導体全体が他の部品よりも高温になっていることが確認された場合、その導体はサイズが小さすぎるか、過負荷になっている可能性があります。導体の定格と実際の負荷を確認し、どちらに該当するかを判断してください。クランプアクセサリ付きのマルチメーター、クランプメーター、または電力品質アナライザーを使用して、各相の電流バランスと負荷を確認してください。
電圧面では、保護装置と配電盤に電圧降下がないか確認してください。一般的に、線間電圧は銘板定格の10%以内である必要があります。中性線対地間電圧は、システムの負荷の大きさ、あるいは高調波電流の発生を示す可能性があります。中性線対地間電圧が公称電圧の3%を超える場合は、更なる調査が必要です。また、負荷は変動するため、大きな単相負荷がオンラインになった場合、位相が突然大幅に低下する可能性があることも考慮してください。
ヒューズやスイッチ間の電圧降下は、モーターの不平衡や、根本原因箇所の過熱として現れることもあります。原因が特定されたと決めつける前に、サーモグラフィーとマルチメーターまたはクランプメーターによる電流測定値の両方で再度確認してください。フィーダー回路も分岐回路も、最大許容値まで負荷をかけないでください。
回路負荷方程式は高調波も考慮する必要があります。過負荷に対する最も一般的な解決策は、回路間で負荷を再配分するか、プロセス中に負荷がいつオンになるかを管理することです。
付属ソフトウェアを使用することで、サーモグラフィーで発見された疑わしい問題を、熱画像と機器のデジタル画像を含むレポートに記録できます。これは、問題を伝え、修理を提案する最良の方法です。
投稿日時: 2021年11月16日