Контроль электротехнических установок с помощью инфракрасной термографии

Современные термографические системы не требуют охлаждения. Размеры термографической камеры не больше, чем видеокамеры, масса 2,5 кг, что обеспечивает большую гибкость ее применения. В качестве чувствительного элемента в ней используется микроболометр, не требующий охлаждения. С помощью оптики он создает инфракрасное изображение, качество которого приближается к фотографии благодаря высокой разрешающей способности. В камере могут отображаться объекты, имеющие температуру от –40 до +2000 °C с частотой повторения изображения 50 Гц.

С помощью современной инфракрасной камеры возможно также получение изображений движущихся объектов. Как и в фотоаппарате, камера обеспечивает возможность увеличения отдельных фрагментов изображения. Однако здесь не используется объектив с изменяемым фокусным расстоянием. Применяемые в термографической камере объективы с постоянным фокусным расстоянием калибруются по температуре.

Принцип действия камеры заключается в том, что инфракрасные лучи, испускаемые любым предметом при температуре выше абсолютного нуля, через специальную оптику и микроболометр воспринимаются камерой. Получаемые сигналы усиливаются, обрабатываются и передаются на цветной видеомонитор. Имеющееся в камере микропроцессорное устройство присваивает определенный цвет каждой точке изображения, соответствующей одному результату измерения температуры. Совокупность этих точек образует термографическое изображение объекта. Полученное изображение оценивается и помещается в память.

Цифровое термографическое изображение получают с помощью специального программного обеспечения. В результате термографического контроля электротехнических установок клиент получает отчет с локализацией слабых мест, подтверждаемой цифровыми фотографиями. Для оценки степени повреждений разработана система их классификации, используемая компаниями, эксплуатирующими электротехнические установки.

Примеры применения Установки низкого напряжения, места соединения медных и алюминиевых шин.

При термографических измерениях в установках низкого напряжения часто обнаруживают, что в местах соединения шин температура значительно выше, чем в удаленных от них зонах.

Измерения, проведенные в одной из таких установок, показали, что в одном из шинных соединений температура значительно выше, чем в других. Условия эксплуатации позволили устранить обнаруженный дефект лишь через год. За это время при неизменной нагрузке температура увеличилась вдвое и достигла 136 °C. Пересчет результатов измерений на номинальную нагрузку показал, что температура могла вырасти до 300 °C (таблица).

Режимы нагрузки и результаты термографических измерений в установке низкого напряжения

Параметр Шина

L1 L2 L3

Номинальный ток, А 1000

Ток во время измерений, А 500

Нагрузка, % 50

Максимальная температура объекта, °C 136 35

Измеренное превышение температуры, К 101 –

Возможная температура при номинальном токе, °C 300 –

Группа дефекта по четырехбалльной шкале 4 –

При проведении ремонта выяснилось, что на обеих контактных поверхностях соединения имели место изменение цвета и окисление.

Трансформаторы

При термографическом контроле трансформатора 20/0,4 кВ было обнаружено, что температура на одном из высоковольтных вводов на 30 К выше, чем на других. Анализ полученного термографического изображения позволил сделать вывод о том, что дефект находится внутри бака. Результаты химического анализа газов в баке подтвердили это предположение. На основании полученных данных трансформатор был выведен в ремонт во избежание более тяжелых повреждений.

Благодаря термографическому контролю трансформатора 110/10 кВ удалось локализовать еще более серьезный дефект. При вскрытии бака обнаружилось, что винтовое крепление внутренней шины к токовводу за время многолетней эксплуатации ослабло. В результате медный соединитель перегорел, что могло привести к полному выходу и даже разрушению трансформатора. Расчеты, выполненные специалистами, показали, что благодаря термографическому контролю удалось избежать затрат, которые могли составить 0,5 – 0,7 млн. евро.

Низковольтные установки малой мощности, клеммные колодки, предохранители.

Нередко электрические установки выходят из строя из-за дефектов, которые трудно обнаружить, например в результате нагрева винтового соединения в клеммной колодке. Такой дефект не был обнаружен при визуальном осмотре, так как пластмассовый изолирующий наконечник еще не изменил своего цвета. Причиной было ослабление винтового соединения, которое привело к повышению температуры до 94 °C. Поскольку такие дефекты трудно обнаружить невооруженным глазом, они могут быть локализированы лишь с помощью термографического контроля. Этот метод позволяет обнаружить ослабление винтов в клеммной колодке еще в начальной стадии, благодаря чему на устранение дефекта не потребуется значительных затрат времени.

Популярные материалы:

Анализ схемы проектируемой станции
В соответствии с заданием проектируемая станция является станцией с параллельным расположением парков (рисунок 2.1). На станции имеются приемоотправочные парки (ПО). ПО-1 обслуживает транзитные поезда из направления А и В . ПО-2 предназн ...

Экономическая часть
Расчёт экономической эффективности участка диагностирования выполняется при производстве инструментального контроля автомобилей, который необходим для Государственного технического осмотра. Расчет инвестиционных затрат Инвестиционные из ...

Определение отчислений на социальные нужды
В соответствие с российским законодательством предприниматели (юр. лица) производят отчисления в государственные социально-внебюджетные фонды. Ставка страховых взносов, составляет 30%. От начислений заработной платы работников. Из них в п ...