Тепловые изображения — это простой способ определить кажущуюся разницу температур в промышленных трёхфазных электрических цепях по сравнению с их нормальными рабочими условиями. Измеряя разницу температур всех трёх фаз рядом друг с другом, специалисты могут быстро обнаружить отклонения в работе отдельных фаз, вызванные дисбалансом или перегрузкой.
Электрическая асимметрия обычно возникает из-за разницы фазных нагрузок, но может также быть вызвана проблемами с оборудованием, такими как высокоомные соединения. Относительно небольшая асимметрия напряжения, подаваемого на двигатель, вызовет гораздо большую асимметрию тока, что приведет к дополнительному нагреву и снижению крутящего момента и КПД. Серьезная асимметрия может привести к перегоранию предохранителя или срабатыванию автоматического выключателя, что приведет к однофазному обрыву цепи и связанным с этим проблемам, таким как нагрев двигателя и его повреждение.
На практике практически невозможно добиться идеальной балансировки напряжений между тремя фазами. Чтобы помочь операторам оборудования определить приемлемые уровни несимметрии, Национальная электротехническая ассоциация
Ассоциация производителей (NEMA) разработала спецификации для различных устройств. Эти базовые значения служат полезной точкой сравнения при техническом обслуживании и устранении неполадок.
Что проверить?
Сделайте тепловые снимки всех электрических панелей и других точек подключения с высокой нагрузкой, таких как приводы, разъединители, органы управления и т. д. В местах обнаружения повышенных температур проследите за цепью и проверьте соответствующие ответвления и нагрузки.
Проверяйте панели и другие соединения без защитных кожухов. Рекомендуется проверять электроприборы, когда они полностью прогреты и работают в установившемся режиме с нагрузкой не менее 40% от типичной. Это позволит корректно оценить результаты измерений и сравнить их с нормальными условиями эксплуатации.
На что обратить внимание?
Равная нагрузка должна соответствовать равным температурам. При несбалансированной нагрузке более нагруженная фаза (фазы) будет казаться теплее остальных из-за тепла, выделяемого сопротивлением. Однако несбалансированная нагрузка, перегрузка, плохое соединение и гармонические искажения могут создавать схожую картину. Для диагностики проблемы необходимо измерить электрическую нагрузку.
Более холодная, чем обычно, цепь или ветвь может быть признаком неисправности компонента.
Целесообразно разработать регулярный маршрут осмотра, включающий все ключевые электрические соединения. Используя программное обеспечение, поставляемое с тепловизором, сохраняйте каждое полученное изображение на компьютере и отслеживайте результаты измерений. Таким образом, у вас будут базовые изображения для сравнения с более поздними. Эта процедура поможет вам определить, является ли перегретый или холодный участок необычным. После выполнения корректирующих действий новые изображения помогут вам определить, был ли ремонт выполнен успешно.
Что представляет собой «красный уровень тревоги»?
Ремонтные работы должны проводиться в первую очередь с учетом безопасности, то есть состояния оборудования, представляющего угрозу безопасности, а затем критичности оборудования и степени повышения температуры. NETA (InterNational Electrical
Согласно рекомендациям Ассоциации по тестированию, даже небольшая разница температур (на 1°C выше температуры окружающей среды и на 1°C выше, чем у аналогичного оборудования с аналогичной нагрузкой) может указывать на возможный недостаток, требующий расследования.
Стандарты NEMA (NEMA MG1-12.45) предостерегают от эксплуатации любого двигателя при дисбалансе напряжения, превышающем один процент. Более того, NEMA рекомендует снижать номинальную мощность двигателя при более высоком дисбалансе. Допустимые значения безопасного дисбаланса для другого оборудования могут отличаться.
Выход из строя двигателя часто является результатом дисбаланса напряжения. Общая стоимость складывается из стоимости двигателя, затрат на его замену, стоимости продукции, отбракованной из-за неравномерного производства, затрат на эксплуатацию линии и упущенной выгоды из-за простоя линии.
Последующие действия
Если на тепловом изображении видно, что весь проводник теплее других компонентов цепи, это может означать, что он недостаточно тепл, или что он перегружен. Проверьте номинальные характеристики проводника и фактическую нагрузку, чтобы определить причину. Используйте мультиметр с клещами, токоизмерительные клещи или анализатор качества электроэнергии для проверки баланса тока и нагрузки на каждой фазе.
Что касается напряжения, проверьте защиту и коммутационную аппаратуру на предмет падения напряжения. Как правило, напряжение в сети должно быть в пределах 10% от номинального значения, указанного на паспортной табличке. Напряжение между нейтралью и землёй может указывать на степень нагрузки вашей системы или на наличие гармонических составляющих тока. Напряжение между нейтралью и землёй, превышающее 3% номинального напряжения, требует дальнейшего обследования. Также учтите, что нагрузки меняются, и напряжение на фазе может резко снизиться при подключении большой однофазной нагрузки.
Падение напряжения на предохранителях и выключателях также может проявляться в виде дисбаланса в двигателе и перегрева в месте возникновения неисправности. Прежде чем утверждать, что причина найдена, дважды проверьте показания тепловизора и мультиметра или токоизмерительных клещей. Ни фидер, ни ответвления не должны быть нагружены до максимально допустимого предела.
Уравнения нагрузки цепей также должны учитывать гармоники. Наиболее распространённым решением проблемы перегрузки является перераспределение нагрузки между цепями или управление моментами её появления в процессе работы.
Используя соответствующее программное обеспечение, каждую предполагаемую проблему, обнаруженную с помощью тепловизора, можно задокументировать в отчёте, включающем тепловизионное изображение и цифровое изображение оборудования. Это лучший способ сообщить о проблемах и предложить варианты ремонта.
Время публикации: 16 ноября 2021 г.