Termografi er en enkel måte å identifisere synlige temperaturforskjeller i industrielle trefasekretser, sammenlignet med normale driftsforhold. Ved å inspisere de termiske forskjellene i alle tre fasene side om side, kan teknikere raskt oppdage ytelsesavvik på individuelle ben på grunn av ubalanse eller overbelastning.
Elektrisk ubalanse er vanligvis forårsaket av forskjellige fasebelastninger, men kan også skyldes utstyrsproblemer, som for eksempel høymotstandstilkoblinger. En relativt liten ubalanse i spenningen som tilføres en motor vil forårsake en mye større strømubalanse som vil generere ekstra varme og redusere dreiemoment og effektivitet. En alvorlig ubalanse kan gå en sikring eller utløse en sikringsbryter, noe som forårsaker enfasing og problemer knyttet til det, som for eksempel motoroveroppheting og skade.
I praksis er det så godt som umulig å balansere spenningene perfekt over tre faser. For å hjelpe utstyrsoperatører med å bestemme akseptable nivåer av ubalanse, har National Electrical
NEMA (Manufacturers Association) har utarbeidet spesifikasjoner for ulike enheter. Disse grunnlinjene er et nyttig sammenligningspunkt under vedlikehold og feilsøking.
Hva skal sjekkes?
Ta termiske bilder av alle elektriske paneler og andre tilkoblingspunkter med høy belastning, som for eksempel frekvensomformere, frakoblinger, kontroller og så videre. Der du oppdager høyere temperaturer, følg kretsen og undersøk tilhørende forgreninger og belastninger.
Sjekk paneler og andre tilkoblinger med dekslene av. Ideelt sett bør du sjekke elektriske apparater når de er helt varmet opp og i stabile forhold med minst 40 prosent av den typiske belastningen. På den måten kan målingene evalueres riktig og sammenlignes med normale driftsforhold.
Hva skal man se etter?
Lik belastning bør tilsvare like temperaturer. I en ubalansert belastningssituasjon vil den/de tyngst belastede fasen(e) virke varmere enn de andre på grunn av varmen som genereres av motstanden. Imidlertid kan en ubalansert belastning, en overbelastning, en dårlig forbindelse og et harmonisk problem alle skape et lignende mønster. Måling av den elektriske belastningen er nødvendig for å diagnostisere problemet.
En krets eller et ben som er kaldere enn normalt, kan signalisere en sviktende komponent.
Det er en god prosedyre å lage en regelmessig inspeksjonsrute som inkluderer alle viktige elektriske tilkoblinger. Bruk programvaren som følger med termokameraet, lagre hvert bilde du tar på en datamaskin og spor målingene dine over tid. På den måten har du basisbilder å sammenligne med senere bilder. Denne prosedyren vil hjelpe deg med å avgjøre om et varmt eller kaldt punkt er uvanlig. Etter korrigerende tiltak vil nye bilder hjelpe deg med å avgjøre om reparasjonene var vellykkede.
Hva representerer et «rødt varsel»?
Reparasjoner bør prioriteres etter sikkerhet først – dvs. utstyrstilstander som utgjør en sikkerhetsrisiko – etterfulgt av utstyrets kritiske karakter og omfanget av temperaturøkningen. NETA (International Electrical
Retningslinjene fra Testing Association) antyder at temperaturer så lave som 1 °C over omgivelsestemperaturen og 1 °C høyere enn for lignende utstyr med lignende belastning kan indikere en mulig mangel som berettiger undersøkelse.
NEMA-standarder (NEMA MG1-12.45) advarer mot å bruke motorer med en spenningsubalanse som overstiger én prosent. Faktisk anbefaler NEMA at motorer nedgraderes hvis de opererer med en høyere ubalanse. Sikre ubalanseprosenter varierer for annet utstyr.
Motorfeil er et vanlig resultat av spenningsubalanse. Totale kostnader kombinerer kostnaden for en motor, arbeidskraften som kreves for å bytte ut en motor, kostnaden for produkter som kasseres på grunn av ujevn produksjon, linjedrift og inntektstap i løpet av tiden en linje er nede.
Oppfølgingstiltak
Når et termisk bilde viser at en hel leder er varmere enn andre komponenter i en del av en krets, kan lederen være underdimensjonert eller overbelastet. Sjekk lederens klassifisering og den faktiske belastningen for å avgjøre hva som er tilfelle. Bruk et multimeter med en tangtilbehør, en tangmeter eller en nettkvalitetsanalysator for å kontrollere strømbalanse og belastning på hver fase.
På spenningssiden, sjekk beskyttelsen og koblingsutstyret for spenningsfall. Generelt bør nettspenningen være innenfor 10 % av merkeplatens kapasitet. Nøytral-til-jord-spenning kan være en indikasjon på hvor tungt systemet ditt er belastet, eller det kan være en indikasjon på harmonisk strøm. Nøytral-til-jord-spenning høyere enn 3 % av nominell spenning bør utløse videre undersøkelser. Vær også oppmerksom på at belastninger endrer seg, og en fase kan plutselig være betydelig lavere hvis en stor enfaset belastning kommer på nett.
Spenningsfall over sikringer og brytere kan også vise seg som ubalanse ved motoren og overoppheting ved roten av feilen. Før du antar at årsaken er funnet, dobbeltsjekk med både termokameraet og strømmålinger med multimeter eller tang. Verken mater- eller forgreningskretser skal belastes til den maksimalt tillatte grensen.
Kretsbelastningsligninger bør også ta hensyn til harmoniske svingninger. Den vanligste løsningen på overbelastning er å omfordele belastninger mellom kretsene, eller å styre når belastninger kommer på underveis.
Ved hjelp av den tilhørende programvaren kan hvert mistenkte problem som avdekkes med et termokamera dokumenteres i en rapport som inkluderer et termobilde og et digitalt bilde av utstyret. Det er den beste måten å kommunisere problemer og foreslå reparasjoner på.
Publisert: 16. november 2021