Тепловизионные снимки — это простой способ выявления видимых различий в температуре промышленных трехфазных электрических цепей по сравнению с их нормальными условиями эксплуатации. Сравнивая температурные различия всех трех фаз, специалисты могут быстро обнаружить отклонения в работе отдельных фаз, вызванные дисбалансом или перегрузкой.
Электрический дисбаланс обычно вызван разной фазной нагрузкой, но может быть также следствием проблем с оборудованием, таких как соединения с высоким сопротивлением. Относительно небольшой дисбаланс напряжения, подаваемого на двигатель, вызовет гораздо больший дисбаланс тока, что приведет к дополнительному нагреву и снижению крутящего момента и эффективности. Сильный дисбаланс может привести к перегоранию предохранителя или срабатыванию автоматического выключателя, вызывая однофазное питание и связанные с этим проблемы, такие как перегрев и повреждение двигателя.
На практике практически невозможно идеально сбалансировать напряжения между тремя фазами. Чтобы помочь операторам оборудования определить допустимые уровни дисбаланса, Национальная электротехническая ассоциация (NEW)
Ассоциация производителей (NEMA) разработала технические условия для различных устройств. Эти базовые показатели являются полезной точкой сравнения при техническом обслуживании и устранении неполадок.
Что нужно проверить?
Сделайте тепловые снимки всех электрических щитов и других точек подключения с высокой нагрузкой, таких как приводы, разъединители, элементы управления и т. д. В местах обнаружения повышенных температур проследите за соответствующей цепью и осмотрите связанные с ней ответвления и нагрузки.
Проверяйте панели и другие соединения со снятыми крышками. В идеале, проверку электроприборов следует проводить после их полного прогрева и в установившемся режиме работы с нагрузкой не менее 40 процентов от типичной. Таким образом, измерения можно будет правильно оценить и сравнить с нормальными условиями эксплуатации.
На что обратить внимание?
Равная нагрузка должна приводить к равной температуре. В случае несбалансированной нагрузки фаза (или фазы) с большей нагрузкой будет казаться теплее остальных из-за тепла, выделяемого сопротивлением. Однако несбалансированная нагрузка, перегрузка, плохое соединение и гармонические искажения могут создавать аналогичную картину. Для диагностики проблемы необходимо измерить электрическую нагрузку.
Более низкая, чем обычно, температура цепи или участка может свидетельствовать о 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 измерения с течением времени. Таким образом, у вас будут базовые изображения для сравнения с более поздними снимками. Эта процедура поможет вам определить, является ли необычным наличие горячей или холодной точки. После проведения ремонтных работ новые изображения помогут вам определить, были ли устранены неисправности.
Что означает «красная тревога»?
Приоритетность ремонта следует определять, исходя из требований безопасности — то есть, если оборудование находится в состоянии, представляющем угрозу безопасности, — а затем — в зависимости от критичности оборудования и степени повышения температуры. NETA (InterNational Electrical)
Согласно рекомендациям Ассоциации по тестированию, даже небольшие отклонения температуры всего на 1°C от температуры окружающей среды и на 1°C от температуры аналогичного оборудования с аналогичной нагрузкой могут указывать на возможный дефект, требующий расследования.
Стандарты NEMA (NEMA MG1-12.45) предупреждают о недопустимости эксплуатации любого двигателя при дисбалансе напряжения, превышающем один процент. Более того, NEMA рекомендует снижать номинальную мощность двигателей при работе с более высоким дисбалансом. Безопасные проценты дисбаланса различаются для другого оборудования.
Выход двигателя из строя — распространенное следствие дисбаланса напряжения. Общая стоимость включает в себя стоимость двигателя, трудозатраты на его замену, стоимость бракованной продукции из-за неравномерности производства, работу линии и упущенную выгоду за время простоя линии.
Последующие действия
Если на тепловизоре видно, что весь проводник нагрет сильнее, чем другие компоненты в определенной части цепи, это может указывать на недостаточное сечение проводника или его перегрузку. Для определения причины проверьте номинальный ток проводника и фактическую нагрузку. Используйте мультиметр с клещами, токовые клещи или анализатор качества электроэнергии для проверки баланса тока и нагрузки на каждой фазе.
Что касается напряжения, проверьте защиту и распределительные устройства на наличие падений напряжения. Как правило, линейное напряжение должно находиться в пределах 10 % от номинального напряжения, указанного на паспортной табличке. Напряжение между нейтралью и землей может указывать на степень нагрузки вашей системы или на наличие гармонических токов. Напряжение между нейтралью и землей, превышающее 3 % от номинального напряжения, должно стать поводом для дальнейшего исследования. Также следует учитывать, что нагрузка может меняться, и фаза может внезапно стать значительно слабее, если включится большая однофазная нагрузка.
Падение напряжения на предохранителях и выключателях также может проявляться как дисбаланс в двигателе и избыточный нагрев в месте возникновения проблемы. Прежде чем считать, что причина найдена, перепроверьте показания тепловизора и мультиметра или клещевого амперметра. Ни питающие, ни ответвленные цепи не должны быть нагружены до максимально допустимого предела.
Уравнения нагрузки цепи также должны учитывать гармоники. Наиболее распространенным решением проблемы перегрузки является перераспределение нагрузки между цепями или регулирование момента включения нагрузки в процессе работы.
С помощью прилагаемого программного обеспечения каждая обнаруженная с помощью тепловизора предполагаемая проблема может быть задокументирована в отчете, включающем тепловое и цифровое изображение оборудования. Это лучший способ сообщить о проблемах и предложить варианты ремонта.
Дата публикации: 16 ноября 2021 г.