Zdjęcia termiczne to łatwy sposób na identyfikację widocznych różnic temperatur w przemysłowych trójfazowych obwodach elektrycznych w porównaniu z ich normalnymi warunkami pracy. Kontrolując różnice temperatur wszystkich trzech faz obok siebie, technicy mogą szybko wykryć anomalie w działaniu poszczególnych odgałęzień, spowodowane brakiem równowagi lub przeciążeniem.
Nierównowaga elektryczna jest zazwyczaj spowodowana różnymi obciążeniami fazowymi, ale może również wynikać z problemów sprzętowych, takich jak połączenia o wysokiej rezystancji. Stosunkowo niewielka nierównowaga napięcia zasilającego silnik spowoduje znacznie większą nierównowagę prądu, co z kolei wygeneruje dodatkowe ciepło oraz obniży moment obrotowy i sprawność. Znaczna nierównowaga może spowodować przepalenie bezpiecznika lub zadziałanie wyłącznika, powodując jednofazowość i związane z tym problemy, takie jak nagrzewanie się i uszkodzenie silnika.
W praktyce idealne zrównoważenie napięć w trzech fazach jest praktycznie niemożliwe. Aby pomóc operatorom urządzeń określić dopuszczalne poziomy asymetrii, Krajowy Urząd ds. Energii Elektrycznej (National Electrical)
Stowarzyszenie Producentów (NEMA) opracowało specyfikacje dla różnych urządzeń. Te dane bazowe stanowią przydatny punkt odniesienia podczas konserwacji i rozwiązywania problemów.
Co sprawdzić?
Wykonaj zdjęcia termiczne wszystkich paneli elektrycznych i innych punktów połączeń o dużym obciążeniu, takich jak napędy, wyłączniki, elementy sterujące itp. W przypadku stwierdzenia wyższych temperatur, prześledź obwód i sprawdź powiązane odgałęzienia i obciążenia.
Sprawdź panele i inne połączenia przy zdjętych osłonach. Najlepiej sprawdzać urządzenia elektryczne po ich całkowitym rozgrzaniu i w warunkach ustalonych, przy obciążeniu wynoszącym co najmniej 40% typowego obciążenia. W ten sposób możliwe będzie prawidłowe oszacowanie pomiarów i porównanie ich z normalnymi warunkami pracy.
Na co zwrócić uwagę?
Równe obciążenie powinno odpowiadać równym temperaturom. W przypadku nierównomiernego obciążenia, bardziej obciążona faza (lub fazy) będzie wydawać się cieplejsza niż pozostałe, ze względu na ciepło generowane przez rezystancję. Jednak nierównomierne obciążenie, przeciążenie, złe połączenie i problem z harmonicznymi mogą powodować podobny problem. Do zdiagnozowania problemu wymagany jest pomiar obciążenia elektrycznego.
Chłodniejszy niż zwykle obwód lub odcinek przewodu może sygnalizować awarię podzespołu.
To dobra procedura, aby stworzyć regularny plan kontroli, obejmujący wszystkie kluczowe połączenia elektryczne. Korzystając z oprogramowania dołączonego do kamery termowizyjnej, zapisz każdy zarejestrowany obraz na komputerze i śledź pomiary w czasie. W ten sposób uzyskasz obrazy bazowe do porównania z późniejszymi zdjęciami. Ta procedura pomoże Ci określić, czy gorący lub chłodny punkt jest nietypowy. Po podjęciu działań naprawczych, nowe zdjęcia pomogą Ci ocenić, czy naprawa zakończyła się sukcesem.
Co oznacza „czerwony alarm”?
Naprawy powinny być priorytetowo traktowane według zasad bezpieczeństwa, czyli stanu sprzętu, który stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa, a następnie stopnia krytyczności sprzętu i stopnia wzrostu temperatury. NETA (InterNational Electrical
Wytyczne (Testing Association) sugerują, że temperatury tak niskie, jak 1°C powyżej temperatury otoczenia i 1°C wyższe niż w przypadku podobnego sprzętu przy podobnym obciążeniu, mogą wskazywać na możliwą usterkę wymagającą zbadania.
Normy NEMA (NEMA MG1-12.45) ostrzegają przed eksploatacją silników przy asymetrii napięcia przekraczającej jeden procent. W rzeczywistości NEMA zaleca obniżenie mocy silników w przypadku pracy przy wyższej asymetrii. Bezpieczne wartości procentowe asymetrii różnią się w zależności od urządzenia.
Awaria silnika jest częstym skutkiem asymetrii napięcia. Koszt całkowity obejmuje koszt silnika, robociznę potrzebną do jego wymiany, koszt produktu wyrzuconego z powodu nierównomiernej produkcji, koszty eksploatacji linii oraz utracone przychody w czasie przestoju linii.
Działania następcze
Jeśli obraz termiczny pokazuje, że cały przewód jest cieplejszy niż inne elementy w danej części obwodu, przewód może być zbyt mały lub przeciążony. Sprawdź parametry przewodu i rzeczywiste obciążenie, aby ustalić, czy tak jest. Użyj multimetru z cęgami, miernika cęgowego lub analizatora jakości zasilania, aby sprawdzić równowagę prądu i obciążenie każdej fazy.
Po stronie napięcia należy sprawdzić zabezpieczenia i rozdzielnice pod kątem spadków napięcia. Zasadniczo napięcie sieci powinno mieścić się w granicach 10% wartości znamionowej. Napięcie przewodu neutralnego do uziemienia może wskazywać na obciążenie systemu lub obecność harmonicznych prądu. Napięcie przewodu neutralnego do uziemienia wyższe niż 3% napięcia znamionowego powinno skłonić do dalszych badań. Należy również pamiętać, że obciążenia ulegają zmianom, a faza może nagle spaść znacznie poniżej wartości znamionowej, jeśli pojawi się duże obciążenie jednofazowe.
Spadki napięcia na bezpiecznikach i przełącznikach mogą również objawiać się asymetrią w silniku i nadmiernym nagrzewaniem się w miejscu uszkodzenia. Zanim założysz, że przyczyna została znaleziona, sprawdź dokładnie pomiary prądu za pomocą kamery termowizyjnej i multimetru lub miernika cęgowego. Ani obwód zasilający, ani obwody odgałęzień nie powinny być obciążone do maksymalnego dopuszczalnego limitu.
Równania obciążenia obwodów powinny również uwzględniać harmoniczne. Najczęstszym rozwiązaniem problemu przeciążenia jest redystrybucja obciążeń między obwodami lub zarządzanie momentem ich wystąpienia w trakcie procesu.
Dzięki dołączonemu oprogramowaniu, każdy podejrzewany problem wykryty za pomocą kamery termowizyjnej może zostać udokumentowany w raporcie zawierającym obraz termiczny i cyfrowy urządzenia. To najlepszy sposób na zgłaszanie problemów i proponowanie napraw.
Czas publikacji: 16-11-2021