Тепловизионный контроль электрооборудования

Физические принципы

Электрический ток, это упорядоченное перемещение носителей заряда, вызванное электромагнитным полем. В металлах основными носителями заряда являются электроны — маленькие отрицательно заряженные элементарные частицы. При движении они неизбежно сталкиваются между собою и с узлами кристаллической решетки, обмениваясь механической энергией.

Вышеописанный эффект приводит к разогреву вещества. Количество выделяемой тепловой энергии рассчитывается согласно закону Джоуля-Ленца:

Q = I2 * R * t, где

• Q — количество тепла (в Джоулях);
• I — сила тока (в Амперах);
• R — сопротивление (в Омах);
• t — временной промежуток.

Применительно к промышленным и бытовым электросетям все вышесказанное означает то, что если выделяемое тепло превысит некоторое предельное значение, то от перегрева проводника может начаться разрушение изоляции, что, в свою очередь, представляет потенциальную опасность короткого замыкания, возгорания и пожара.

В соответствии с формулой Планка для абсолютно черного тела, которую мы здесь не приводим, спектральная плотность излучения нагретого вещества определяется его температурой. На основании закона смещения Вина, являющегося следствием формулы Планка, можно определить длину волны излучения с максимальной интенсивностью. Критическая температура перегретой электропроводки и токонесущих частей электроустановок составляет от 35 до 250 градусов Цельсия и выше. Для интересующего нас диапазона максимум мощности приходится на длинноволновую область теплового участка спектра с длинами волн от 10 микрометров и ниже.

Следовательно, использование специальных приборов, чувствительных к инфракрасным лучам, позволяет детектировать перегретые участки электропроводки и оборудования. Именно для этих целей и применяются тепловизоры.

Как правило, сильнее всего в процессе эксплуатации нагревается проводка, контактные площадки болтовых, разъемных и паянных соединений, выключатели, реле.

С помощью тепловизора проверяют следующие категории электротехнического оборудования и его составные элементы:

• электрогенераторы;
• электродвигатели;
• пускатели, контакторы и выключатели;
• распределительные коробки и электрощиты;
• кабельные линии;
• воздушные линии электропередач;
• все виды трансформаторов;
• разнообразная высоковольтная электротехника.

В первую очередь при проведении тепловизионного контроля электрооборудования обращают внимание на проводку и механические соединения всех типов: клеммы, шины, стяжки, болты и так далее.

Все обнаруженные неполадки фиксируются на карте памяти в виде цветных цифровых фотографий или снимаются на видео. В дальнейшем возможна обработка полученных изображений специализированным программным обеспечением. При анализе результатов уровень нагрева деталей установки легко определить по интенсивности их окраски. Следует обязательно учитывать естественные внешние факторы, такие как действие прямых солнечных лучей, влияние теплых и холодных воздушных потоков в помещении, экранирующие и отражающее свойства материалов.

По окончании работ более, чем желательно, оформить протокол, с указанием модели устройства и характеристик его объектива. К протоколу прикладываются цветные термограммы (фотографии в инфракрасном спектре). Это дает возможность в дальнейшем оценивать динамику развития ситуации на объекте.

Регулярные тепловизионные обследования электрооборудования помогают выявлять неисправности на ранней стадии развития и своевременно их устранять, избегая неприятных последствий, таких как выход из строя дорогостоящей техники, короткие замыкания, электротравмы работников, аварии и пожары.

Главные достоинства тепловизионного контроля электрооборудования:

• Удобство
  Данный способ относится к числу дистанционных методов диагностики. Он не требует специальной подготовки рабочей площадки и отключения тестируемых установок.
• Простота
  Трудно себе представить более наглядную методику исследования. Современные промышленные тепловизоры просты и удобны. Разобраться сможет даже начинающий электрик. На экране в реальном времени отображается температурный режим всего проверяемого электроустройства. Все незаметные невооруженному глазу скрытые дефекты становятся доступны для наблюдения.
• Скорость
  Оценка состояния электрооборудования происходит моментально, буквально за несколько секунд.
• Безопасность
  Так как наблюдать можно с небольшой дистанции, существенно снижаются риск электротравм. Например, минимальное допустимое расстояние от токонесущих частей напряжением 110 КВ — 1 метр. А дальность эффективного срабатывания тепловизоров составляет десятки метров. Вследствие сказанного смягчаются требования по электробезопасности и допускам для персонала.
• Цена и доступность
  Современные тепловизоры стоят недорого и широко доступны в продаже. Как следствие, по сравнению с другими, контактными методами исследований, их стоимость относительно невелика.

Вывод: тепловизионный контроль электрооборудования высокоэффективен в составе комплекса мероприятий по организации безопасности электрохозяйства предприятия или организации. Не стоит пренебрегать им, считая приблизительным и недостаточно точным для оценки состояния электросетей. Высокая скорость и наглядность технологии позволяют проводить постоянный низкозатратный мониторинг имеющихся устройств.

Электролаборатория компании «УралЭлектроГаз» располагает достаточным для проведения тепловизионной диагностики электрооборудования комплектом измерительных приборов. Измерительная аппаратура прошла необходимые метрологические поверки и зарегистрирована в государственном реестре. У специалистов лаборатории большой практический опыт подобных измерений. Полученное вместе с опытом знание тонкостей и специфики этой технологии, а также хорошее общее электротехническое образование помогают сотрудникам электролаборатории «УралЭлектроГаз» быстро выявлять скрытые дефекты и потенциальные угрозы, незаметные неопытному работнику электрохозяйства.

Вы хотите снизить риски при эксплуатации электроустановок на предприятии?

Советуем обратиться к нам за помощью. Регулярное выполнение тепловизионного контроля электрооборудования существенно понижает опасность возникновения чрезвычайных происшествий.