Elektriske systemer

Komponenter som er vanlige å undersøke

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 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.

Kontaktproblemer

Varme 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 IR SnapShot 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 kretser

De 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.

Belastningskrav

Når 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 overflatetemperaturer

Infrarøde 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.

Busskabinett:

I)	J)	K)	L)

Elektrisk distribusjon

Det 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 kjøpt FlexCam® eller SnapShot® for å gjøre vedlikeholdsarbeidet lettere. Og bedrifter innenfor de aller fleste bransjer har kjøpt Infrared Solutions-kameraer for å lette vedlikeholdsarbeidet på sin side av det elektriske distribusjonssystemet.

Det 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 kjøpt FlexCam® eller SnapShot® for å gjøre vedlikeholdsarbeidet lettere. Og bedrifter innenfor de aller fleste bransjer har kjøpt Infrared Solutions-kameraer for å lette vedlikeholdsarbeidet på sin side av det elektriske distribusjonssystemet.

M) Transformator	N) Transformator	O) Strømbryter	P) Kontakt