| Termografi – Anleggselektrisitet
Komponenter som er vanlige å undersøke
- (3-faset) strømfordeling
- Sikringsskap
- Ledninger og kontakter
- Releer/brytere
- Isolatorer
- Kondensatorer
- Transformatorstasjoner
- Automatsikringer
- Kontrollere
- Transformatorer
- Motorer
- Batteribanker
Typiske årsaker til varmepunkter eller avvik
- Ubalansert belastning
- Harmoniske (3. harmoniske strøm i nøytral)
- Overbelastede systemer / for sterk strøm
- Løse eller korroderte kontakter som øker motstanden i kretsen (typisk at den ene siden av komponentene overopphetes)
- Isolasjonsfeil
- Komponentfeil
- Ledningsfeil
- Underspesifiserte komponenter (som sikringer) overopphetes på begge sider av sikringen
Unormal oppvarming knyttet til høy motstand eller for sterk strøm er hovedårsaken til mange problemer i elektriske systemer. Infrarød termografi gjør oss i stand til å se disse usynlige termiske tegnene på forestående skader før skadene oppstår. Når strøm går gjennom en elektrisk krets, omdannes deler av den elektriske energien til varmeenergi. Dette er helt normalt. Men hvis det er unormalt høy motstand i kretsen eller unormalt sterk strøm, genereres det også unormalt høy varme. Dette er uøkonomisk og potensielt skadelig.
Ohms lov (P=I2R) beskriver forholdet mellom strøm, elektrisk motstand og kraften eller varmeenergien som genereres. Høy elektrisk motstand brukes til positive ting som varme i brødristere og lys i lyspærer. Men noen ganger genereres det uønsket varme som kan føre til kostbare skader. For små ledere, løse kontakter eller for sterk strøm kan føre til unormalt høy varme, som igjen gir elektriske kretser som er farlig varme. Dette kan føre til at komponenter blir så varme at de smelter.
Infrarøde kameraer fra Fluke gjør oss i stand til å se varmekarakteristikk knyttet til høy elektrisk motstand lenge før kretsen blir så varm at det fører til strømbrudd eller eksplosjon. Du bør være oppmerksom på to grunnleggende termiske mønstre knyttet til elektriske feil: 1) høy motstand forårsaket av dårlig overflatekontakt og 2) overbelastede kretser eller flerfasede ubalanseproblemer.
KontaktproblemerVarme produseres av strøm som går gjennom en kontakt med høy elektrisk motstand. Denne typen problem er typisk knyttet til brytere og kontakter. Det faktiske varmepunktet kan være veldig lite, i begynnelsen ofte mindre enn 1,5 mm. Nedenfor finner du flere eksempler på funn som er gjort med Fluke termokameraer under kundedemonstrasjoner.
Termogram A) er et motorvern for en heis på et stort hotell. En av trefasetilkoblingene var løs, noe som førte til økt motstand ved kontakten. Overopphetingen ga en temperaturøkning på 50 ºC. Termogram B) er en trefaset sikringsinstallasjon hvor den ene enden av en av sikringene har dårlig elektrisk kontakt med kretsen. Den økte kontaktmotstanden førte til 45 ºC høyere temperatur på den kontakten enn på de andre sikringskontaktene. Termogram C) er en sikringsklemme der en av kontaktene er 55 ºC varmere enn de andre. Og termogram D) er en tofaset stikkontakt der ledningstilkoblingene var løse, noe som førte til at terminalene var 55 ºC varmere enn omgivelsestemperaturen.
 |
 |
 |
 |
| A) Motorvern |
B) 3-fasesikring |
C) Sikringsklemme |
D) Stikkontakt |
Alle disse fire eksemplene var alvorlige og måtte rettes opp i umiddelbart. Termogram B) viser et interessant prinsipp som brukes ved tolkning av termiske mønstre i elektriske kretser. Sikringen er bare varm i den ene enden. Hvis sikringen hadde vært varm i begge ender, hadde man tolket problemet på en annen måte. En overbelastet krets, ubalansert fase eller en for liten sikring ville ført til overoppheting av begge endene av sikringen. Hvis sikringen bare er varm i den ene enden, er det grunn til å tro at problemet er høy kontaktmotstand i den overopphetede enden.
Stikkontakten i termogram D) var alvorlig skadet, som vist på bildet nedenfor. Den fungerte imidlertid helt til den ble skiftet ut.
Problemer med overbelastede kretserDe følgende termogrammene viser overbelastede kretser. Termogram E) viser et automatsikringsskap der hovedsikringen øverst er 75 ºC varmere enn omgivelsestemperaturen. Dette skapet er overbelastet og må utbedres umiddelbart. Termogram E) og F) viser at alle automatsikringene er overopphetede. De var 60 ºC varmere enn omgivelsestemperaturen. Selv om ledningene er blå i termogrammet, er de også varme: 45 til 50 ºC. Hele dette elektriske systemet må gjøres på nytt.
 |
 |
 |
 |
| E) Sikringsskap |
F) Sikringsskap |
G) Kontroller |
H) Strømtransformator |
Termogram G) viser en kontrollerledning som er ca. 20 ºC varmere enn de andre. Det trengs videre undersøkelser for å fastslå hvorfor denne ene ledningen er så mye varmere enn de andre, og for å fastslå hva som må gjøres for å utbedre dette. Termogram H) viser en strømtransformator som er 14 ºC varmere enn de to andre transformatorene i en trefaset installasjon. Dette vitner om en alvorlig ubalanse i strømtilførselen eller en defekt strømtransformator som kan gi kraftige innvirkninger på kundens strømregning.
BelastningskravNår det utføres en inspeksjon, er det viktig at systemet er under belastning. Vent med inspeksjonen til systemet er maks. belastet, eller når belastningen er minst 40 % (i henhold til NFPA 70B). Varme som genereres av en løs kontakt, øker proporsjonalt med kvadratet av belastningen: jo høyere belastning, jo enklere er det å finne problemer.
Ikke glem å ta hensyn til den svalende effekten vind og andre luftbevegelser kan ha.
Kun overflatetemperaturerInfrarøde kameraer kan ikke se gjennom sikringsskap eller busskabinetter i metall. Du bør så langt det er mulig åpne skap og kabinetter slik at kameraet får direkte innsyn til elektriske kretser og komponenter. Hvis du finner en unormalt høy temperatur på utsiden av et skap/kabinett, kan du være sikker på at temperaturen er enda høyere, og vanligvis mye høyere, på innsiden. Nedenfor kan du se noen termogrammer som er tatt av et busskabinett, der vi kan se at det er et alvorlig problem med de elektriske bussene på innsiden av kabinettet. Varmepunktene var rundt 10 ºC varmere enn omgivelsestemperaturen og 6 ºC varmere enn de andre delene i busskabinettet.
Elektrisk distribusjonDet finnes flere hundre ulike typer utstyr i et elektrisk system. Først har vi strømproduksjon, høyspentdistribusjon, distribusjonsstasjoner og transformatorstasjoner, og til slutt har vi strømtransformatorer, bryterutstyr, sikringer, målere, lokaldistribusjon og paneler. Mange e-verk har gått til innkjøp av Fluke termokameraer for å gjøre vedlikeholdsarbeidet lettere. Og bedrifter innenfor de aller fleste bransjer har kjøpt Fluke-kameraer for å lette vedlikeholdsarbeidet på sin side av det elektriske distribusjonssystemet.
Termogram M) er en strømtransformator som hadde lekket kjølevæske, noe som hadde ført til farlig overoppheting av coiler nær toppen. En av kontaktene lå 160 ºC over omgivelsestemperaturen. Denne transformatoren trengte umiddelbar utskiftning, men selskapet ønsket å utsette reparasjonen med én måned slik at den kunne bli utført under en planlagt avstenging av hele anlegget. De brukte et Fluke-kamera til å overvåke tilstanden til transformatoren, og klarte å utsette reparasjonen. Termogram N) er av en stolpemontert strømtransformator som har en kontakt som er 30 ºC varmere enn omgivelsestemperaturen. Dette gjorde at det måtte utføres vedlikehold ved neste praktiske mulighet. Termogram O) viser en varm hovedkontakt på en strømbryter ved en transformatorstasjon i Mexico. Kontakten var 14 ºC varmere enn de andre. Dette ble ansett som et problem som trengte utbedring. Termogram P) viser en overhengende kontakt ved en transformatorstasjon i Peru. Den lå mindre enn 10 ºC over omgivelsestemperaturen og var ikke et umiddelbart problem.
 |
 |
 |
 |
| M) Transformator |
N) Transformator |
O) Strømbryter |
P) Kontakt | | |