Как выбрать тепловизор для обследования электрооборудования

Умный сайт для вашего энергокомплекса

В этой статье описывается, как выявлять проблемы электрической распределительной системы заблаговременно, а не только, когда проблема уже возникла, с помощью регулярного профилактического обслуживания.

Современные тепловизоры гораздо более надежны и просты в работе, чем их аналоги даже несколько лет назад. Это превращает тепловизоры во вполне реальное решение для повседневного обследования электрооборудования.

Во время измерения специалист направляет прибор на исследуемое оборудование и сканирует доступную область в поиске неожиданных горячих точек. Прибор формирует текущую тепловую картину оборудования. Для захвата конкретного фрагмента нужно нажать на «курок». По завершении проверки все изображения можно выгрузить на компьютер для более тщательного анализа, составления отчета и анализа тенденций в будущем.

Правила и рекомендации при тепловизионном обследовании

Даже учитывая легкость использования тепловизоров, наиболее эффективно они проявляют себя в руках специалиста, понимающего специфику тепловидения и работу проверяемого оборудования. Особенно важны следующие три момента.

1. Нагрузка

Для обследования с помощью тепловизора проверяемое электрооборудование должно находиться под нагрузкой не менее 40% от номинального значения. Если существует возможность, максимальная нагрузка будет идеальным условием измерения.

2. Безопасность

Согласно стандартам безопасности электрических измерений находиться перед открытой работающей электроустановкой без средств индивидуальной защиты (СИЗ) запрещено. В зависимости от ситуации и уровня мощности возможной неисправности (например, тока короткого замыкания) в исследуемом оборудовании применяются такие СИЗ:

3. Излучательная способность

Излучательная способность характеризует насколько хорошо объект способен излучать инфракрасную энергию. Это влияет на точность измерения температуры поверхности объекта с помощью тепловизора. Различные материалы излучают инфракрасную энергию по-разному. Каждый объект и материал имеет определенную излучательную способность, которая распределяется по шкале от 0 до 1,0. Так как тепловизоры должны сообщать точную температуру, то чем выше излучательная способность материала, тем лучше.

Для защиты от вспышки дуги при обследовании находящейся под напряжением электрического объекта необходимо использовать соответствующие средства индивидуальной защиты и находиться на расстоянии не менее 120 см от объекта

Поверхности с высокой излучательной способностью хорошо излучают тепловую энергию и обычно имеют не очень высокую отражающую способность. Материалы с низкой излучательной способностью обычно довольно хорошо отражают и не очень хорошо излучают тепловую энергию. Это может вызвать путаницу и в случае невнимательности привести к неправильному анализу ситуации. Тепловизор способен точно измерить температуру поверхности объекта только в том случае, если излучательная способность материала относительно высокая и/или уровень излучения на тепловизоре будет установлен в соответствии с излучательной способностью объекта.

Большинство окрашенных объектов имеют высокую излучательную способность, приблизительно от 0,90 до 0,98. Керамика, резина и большая часть электрической изоляции также имеет относительно высокую излучательную способность.

Однако, например, алюминиевые, медные и стальные шины имеет очень высокую отражающую способность. С другой стороны, большинство тепловых изображений, получаемых с целью проверки электрического оборудования, предназначены для сравнения и оценки уровня нагрева поверхностей. Обычно измерение конкретной температуры не требуется. Вместо этого определяются точки относительно более горячее, чем аналогичное оборудование при той же нагрузке.

Поиск и устранение неисправностей в электрических системах с помощью тепловизора

Общее правило: по завершении ремонта проведите еще одно тепловое обследование. Если ремонт был успешным, ранее обнаруженная горячая точка должна исчезнуть.

Примечание. Не все горячие точки свидетельствуют о плохих соединениях. Для установки причины перегрева следует учитывать специфику работы оборудования.

Трехфазный дисбаланс

Захватите тепловые изображения всех электрических панелей и других точек подключения, находящихся под высокой нагрузкой, таких как приводы, разъединители, элементы управления и так далее. В случае обнаружения более высокой температуры следуйте вдоль соответствующей цепи и изучите ее отводы и нагрузки.
Пошагово сравните все три фазы на различия по температуре. Более холодная, чем обычно, цепь или вывод, возможно, свидетельствует о неисправности компонента. Фазы с большей нагрузкой будут более теплыми. Горячие проводники могут иметь размер меньше необходимого или быть перегруженными. Однако несбалансированная нагрузка, перегрузка, плохое соединение и гармоники могут проявляться одинаково. Поэтому для полной диагностики состояния оборудования выполните измерения, которые позволят определить качество электрической энергии.

Примечание: Низкое напряжение на предохранителях и переключателях может быть следствием дисбаланса фаз. Поэтому, прежде чем решить, что причина найдена, дважды перепроверьте результаты с помощью тепловизора и мультиметра или токоизмерительных клещей.

Соединения и проводка

Ищите соединения, которые имеют более высокую температуру по сравнению с другими аналогичными соединениями, имеющими похожую нагрузку. Перегрев может указывать на ослабшее, перетянутое или проржавевшее соединение с увеличенным сопротивлением. Горячие точки в местах соединений обычно, но не всегда, кажутся наиболее теплыми непосредственно в месте контакта с постепенным охлаждением с увеличением расстояния от этого места. В некоторых случаях неоправданно низкая температура компонента возможна из-за обрыва или шунтирования тока другим соединением. По степени перегрева можно обнаружить провода недостаточного сечения, или дефектную изоляцию. Общепринятым считается, что если разница температуры аналогичных компонентов при одинаковых нагрузках превышает 15°C, необходимо немедленно провести ремонт.

При обнаружении горячей точки целесообразно определить распространяется ли тепло по проводу в сторону нагрузки (перегрев из-за нагрева нагрузкой) или нагревается только само соединение (проблема соединения)

Плавкие предохранители

Если при тепловом сканировании плавкий предохранитель выглядит горячим, возможно, протекающий ток близок к его номинальному значению или практически равен ему. Однако не все проблемы вызывают нагревание. Сгоревший предохранитель, например, будет иметь температуру ниже нормальной.
Поэтому, чтобы оценить насколько полученные результаты отличаются от значений в условиях нормальной работу, нужно измерять нагрузку во время каждого сканирования.
Контроллеры управления электродвигателями
Чтобы оценить работу блока управления под нагрузкой сравните температуру основных компонентов: шин, ключей, коммутаторов, реле, предохранителей, автоматических выключателей, разъединителей, фидеров и трансформаторов. Используйте описанные выше рекомендации для проверки соединений и предохранителей, а также идентификации дисбаланса фаз.

Трансформаторы

Для маслонаполненных трансформаторов тепловизор используют для осмотра внешних низковольтных и высоковольтных соединений, охлаждающих трубок, вентиляторов и насосов. Охлаждающие трубки должны выглядеть теплыми. Если одна или несколько трубок относительно холодные, возможно, в них ограничен ток масла. Подобно электрическому двигателю, рабочая температура трансформатора превышает температуру окружающего воздуха не более чем на 40°C. Превышение рабочей температуры на 10°C может уменьшить срок службы трансформатора на 50 процентов. Рабочая температура обычно указана производителем на маркировочном шильде трансформатора. Эти данные смогут значительно упростить анализ данных, полученных в ходе тепловизионного мониторинга состояния транформаторов.

Примечание. Для того чтобы тепловизор позволил обнаружить проблемы внутри трансформатора, неисправность должна выделять такое количество тепла, которого достаточно для обнаружения снаружи. Это означает, что, к примеру, выходящий на поверхность кабель от не исправной обмотки должен быть намного теплее, чем температура поверхности трансформатора, полученная с помощью тепловизора.

Если вам нужна профессиональная консультация по тепловизионном контролю, просто отправьте нам сообщение!

Источник

Тепловизионный контроль электрооборудования: полное руководство!

В этой статье мы рассмотрим преимущества, особенности и отличительные черты проведения тепловизионного обследования электроустановок и оборудования, работающего под напряжением более 1000 В и под напряжением до 1000 В. Вы увидите примеры протоколов тепловизионного обследования, а также получите практические советы по выбору тепловизоров.

Тепловизионное обследование электрооборудования любого уровня напряжения является одним из наиболее эффективных методов диагностики с точки зрения таких показателей как:

Основным достоинством тепловизионного обследования является получение данных о неисправности без отключения оборудования, при этом многие виды дефектов проявляются в виде нагрева (или его отсутствия) нагруженном оборудовании. Обычно для определения таких дефектов требуется проводить сложные электрические испытания, которые связаны с отключением оборудования и организационно-техническими мероприятиями, которые связаны с допуском бригады на испытания.

Тепловизионное обследование электроустановок свыше 1000 В

Безопасность

Несмотря на то, что высокое напряжение традиционно считается более опасным, проведение тепловизионного контроля высоковольтного электрооборудования связано с меньшим количеством рисков, т.к.:

Таким образом, конструкционные особенности и особенности защиты оборудования сводят к минимуму опасность проведения тепловизионного контроля на подстанциях высокого напряжения.

Особенности проведения диагностики

Обследование проводят обычно на открытом распредустройстве, что накладывает определенные особенности при проведении измерений:

Все объекты имеют различный коэффициент излучения. Он определяет интенсивность излучения в ИК диапазоне поверхности материала. Проще говоря – насколько эффективно мы можем измерить температуру объекта с помощью тепловизором.

Коэффициент принимает значения от 0 до 1.

К_и = 1 – соответствует абсолютно черному телу, т.е. поверхности, которая не отражает тепловое излучение, только поглощает и излучает в ИК диапазоне

К_и = 0 – про аналогии с абсолютно белым телом, такое значение коэффициента излучения соответствует абсолютно белому телу. Его излучательная способность и способность поглощать ИК излучение равна 0. Однако такие объекты отражают тепловое излучение от окружающих объектов.

На практике К_и в большинстве принимает значения от 0,95 до 0,2, при этом один и тот же материал может иметь разные коэффициенты излучения в зависимости от состояния поверхности, например:

Материал

Коэффициент излучения К_и

Медь окисленная до потемнения

Как показывает данная таблица, определить температуру полированной меди с помощью тепловизора невозможно, т.к. большая часть регистрируемого теплового излучения от нее будет отраженным излучением от близкорасположенных объектов. Наличие оксидной пленки и краски увеличивает излучающую способность материалов, таким образом измерения температуры, полученные с таких поверхностей будут более точными.

Измерение температуры объектов со значением К_и ниже 0,6 представляет сложность. Хорошим примером таких объектов являются трансформаторы, покрашенные серебрянкой (краской с добавлением алюминиевой пудры).

На термограмме трансформатор 110 кВ со стороны бака расширителя. Съемка производилась в дневное время, наивысшая температура зафиксирована в районе РПН. Путем анализа затененных областей мы можем сделать вывод о том, что данный нагрев вызван устройством РПН и не связан с отражением солнца.

На эффективности тепловизионного контроля влияет ряд факторов окружающей среды. Не рекомендуется проводить телевизионное обследование в ясную погоду, это связано с тем что:

Расстояние от окна до измеряемого объекта (см)

Источник

Как выбрать тепловизор для энергоаудита

С целью выявления тепловых аномалий зданий и промышленных объектов проводится их энергетическое обследование. Для выполнения энергоаудита используются специальные приборы, работающие с тепловым излучением — тепловизоры. Они позволяют воспроизвести термографическое изображение исследуемого здания или объекта. Картинки дают возможность точно определить проблемные участки в отопительных системах, а также точки, через которые происходит утечка тепловых волн в дверных и оконных проемах. Чтобы тепловизор четко выполнял возложенные функции по энергетическому обследованию и полностью оправдывал затраченные средства, необходимо при выборе модели обратить внимание на основные характеристики, определяющие область его использования.

Размер инфракрасного детектора

Этот параметр влияет на качество, получаемого на экране изображения. Для четкого отображения ситуации с тепловым излучением на объекте и точного определения значений температуры, лучше подойдут приборы с размерами матрицы не менее чем 320×240 пикселей. Она позволяет проводить измерения большого количества температурных значений. На качественной картинке проще определить место утечки тепла или другую аномалию. Чем выше разрешение, тем четче получается съемка с большого расстояния. При этом не стоит путать данный параметр с разрешением экрана, которое не повлияет на улучшение изображения при недостаточном размере детектора.

Максимальная граница измерения

Для проведения исследования теплопотерь зданий, а также домов и дач не требуется измерять высокие температуры. Поэтому достаточно приобрести тепловизор, имеющий границу измерения до 250ºС. Если же изделие приобретается для энергоаудита промышленных, металлургических и взрывоопасных объектов, связанных с теплообработкой, требуются модели, которые имеют более высокие максимальные граничные значения: от 600 ºС до 2000 ºС.

Диапазон эксплуатации прибора

В зависимости от условий, в которых планируется проводить съемку, при выборе изделия необходимо учесть температурный диапазон, рекомендуемый производителем для использования тепловизора и гарантирования его правильной эксплуатации. Если работы планируется проводить только в помещении, то достаточно температурного диапазона от 0ºС до +40ºС. При необходимости исследований на открытом воздухе, рекомендуется обратить внимание на приборы, обеспечивающие съемку при −20ºС — +50ºС. Допустимая влажность воздуха при этом может соответствовать значению 95%.

Термочувствительность

При выполнении комплексных работ по энергоаудиту зданий или промышленных объектов очень важно, чтобы на экране отображались даже самые незначительные температурные перепады. Такие измерения обеспечат тепловизоры с матрицей, чувствительность которой составляет 0,05 градуса. Благодаря таким приборам предоставляется возможность не только определить дефектные точки (места) утечки тепла, но и определить по форме излучения причину происхождения аномалии.

Режимы отображения

Отличаются тепловизоры и режимами воспроизведения картинки. Кроме основного — «полный ИК», который присутствует во всех моделях, некоторые устройства обладают и дополнительными режимами, позволяющими выполнять фокусировку на определенную точку и увеличивать изображение для детализации изображения. Благодаря такому функционалу удается с большой точностью выявлять проблемные участки.

Дополнительные функции

Среди дополнительных возможностей рекомендуется обратить внимание на функцию наложения инфракрасного изображения на видимую картинку. Многие изделия оборудуются внутренними запоминающими устройствами. Такая опция востребована, когда есть необходимость в регистрации полученной информации. Более дешевые модели имеют специальный выход для подключения любого внешнего запоминающего устройства. Для профессионального энергоаудита необходимо наличие в приборе возможности вводить значения излучательной способности, а также отраженной температуры. Благодаря этим параметрам обеспечивается высокая точность измерения.

Наличие специального программного обеспечения позволит подключать прибор к компьютеру с целью передачи информации. При этом желательно, чтобы она сохранялась в формате JPEG, так как в этом случае данные могут отправляться по Bluetooth, Wi-Fi или при необходимости через встроенный USB порт. Наличие встроенной цифровой камеры позволит документировать информацию с целью дальнейшего использования ее для составления отчетов об энергетическом обследовании. Но, перед покупкой тепловизора необходимо точно разобраться, а также убедиться в востребованности таких функций, потому что они существенно увеличивают стоимость моделей.

Общие требования к приборам

При выборе тепловизоров для обследования зданий и сооружений необходимо также учесть, что они должны соответствовать следующим требованиям:

На каждый прибор нужно обязательно проверить свидетельство о выполнении калибровки, как гарантии точных результатов при проведении энергоаудита.

Рекомендуемые производители

Среди популярных производителей тепловизоров для энергетического обследования зданий, взрывоопасных и промышленных объектов можно выделить Flir, Fluke, Testo. Имея большой опыт, они производят приборы, которые отличаются надежностью и удобством в работе, а также позволяют проводить съемку с высокой точностью.

Источник

6 лучших строительных тепловизоров

Чтобы выявить степень нагрева токоведущих частей, найти утечку охлаждающих элементов или провести аудит теплопотерь здания, используют тепловизоры. Вот несколько примеров лучших моделей, завоевавших хорошую репутацию, а также конкретные советы по выбору, которые помогут вам подобрать именно то, что необходимо для ваших целей.

Сперва рассмотрим лучшие модели, которые отличаются достойными характеристиками и получили положительные отзывы. При составлении ТОПа мы ориентировались на матрицу, функционал, удобство использования и термочувствительность приборов.

Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

Testo 875-1i

Основные характеристики:

Матрица и визуализация. Тепловизор оснащен матрицей 160х120 px, что позволяет обследовать здания и электрическое оборудование на предмет превышения или утечки тепла. Несмотря на относительно малый размер матрицы, тепловая чувствительность составляет менее 50 мК, поэтому аппарат не пропустит отклонение в пару градусов. Для удобства визуализации предоставляется экран 3.5 дюйма, по которому легко следить за происходящим.

Фишкой тепловизора выступает задействованная технология SuperResolution, содействующая повышенной в 4 раза детализации снимков, по сравнению с другими аналогичными приборами.

Работа Testo 875-1i 0563 0875 V1.

Управление. Аппарат удобно лежит в руке благодаря эргономичной рукоятке. Все управление сосредоточено в 5 клавишах, где есть кнопка «Вкл/Выкл», «Ок», «Назад» и две стрелки для навигации по меню.

Комплектация Testo 875-1i.

Минусы Testo 875-1i

Bosch GTC 400 C в L-boxx

Основные характеристики:

Матрица и визуализация. Модель оснащена матрицей 160х120 рх и пригодна для аудита систем отопления, охлаждения и проверки исправности электрооборудования. Для быстрого обнаружения мест с отклонениями тепловизор легко переключается в режим обычной камеры, чтобы оператор точно локализовал проблемный участок. Дисплей 3.5 дюйма оптимален для детального рассмотрения картинки.

Возможность трансляции экрана на другом устройстве.

Управление. Переключать режимы можно посредством 9 кнопок, расположенных под экраном. Отдельно вынесена клавиша для фото теплового скрининга, чтобы мгновенно создать снимок интересующего участка. Запуск процесса осуществляется нажатием на курок, расположенный с другой стороны корпуса.

Комплектация Bosch GTC 400 C в L-boxx.

Плюсы Bosch GTC 400 C в L-boxx

Минусы Bosch GTC 400 C в L-boxx

RGK TL-80

Основные характеристики:

Матрица и визуализация. Прибор оснащен матрицей 80х80 px и оптическим полем зрения в 17х17º. Таких характеристик достаточно, чтобы обследовать системы отопления, проводить аудит по теплоэффективности небольших помещений. Визуализировать изображение помогает экран 2.8 дюйма, а также возможность электронного увеличения кадра в 32 раза, что разрешает проверять удаленные предметы на расстоянии. Но для ответственных задач тепловизор лучше не использовать, поскольку погрешность здесь достигает 2º.

Функционал. Аппарат ведет запись всех измерений и сохраняет ее в формате MPEG-4, который легко воспроизвести на любом компьютере или телефоне. Еще в тепловизоре есть возможность накладывать инфракрасный свет, чтобы подстроить изображение под нужный оттенок, оптимальный для восприятия. Порт HDMI разрешает сразу транслировать поток на большой экран телевизора.

Устройство RGK TL-80.

Управление. Для перемещения по меню используется «крест», который привычен большинству пользователей еще со времен джойстиков к игровым консолям. Отдельно есть две подэкранные кнопки, запускающие написанные над ними функции. Такое расположение визуально делает управление более понятным.

Комплектация RGK TL-80.

Fluke VT04A

Основные характеристики:

Матрица и визуализация. Тепловизор от американского бренда обладает полем зрения с углами 28х28º, и способен вести запись с частотой кадров 9 Гц, обеспечивая надежное запечатление картинки с частым обновлением. Визуализация может быть выполнена в инфракрасном спектре 6.5-14 мкм или обычном цветном восприятии на экране 2.2 дюйма, что достаточно для изучения на месте и содействует компактности прибора.

Функционал. Тепловизор может настраиваться пользователем на близкую и дальнюю фокусировку, что позволяет обследовать объекты с разной удаленностью. Работает прибор от батарей АА в течение 8 часов, поэтому вам не придется регулярно их менять. Тепловизор показывает температуру только по центральной точке наведения, поэтому оператору требуется наводить каждый раз аппарат на цель.

Работа Fluke VT04A.

Модель сохраняет 10000 кадров на 1 ГБ, а значит вы сможете долго пользоваться SD 4 ГБ из комплекта, не сбрасывая данные в ПК.

Управление. Запуск измерения осуществляется небольшим курком спереди. Остальные переключения производятся шестью кнопками под экраном. Поскольку 4 из них — это стрелки, то управление здесь совсем простое.

Комплектация Fluke VT04A.

Минусы Fluke VT04A

ADA TEMPROVISION А00519

Основные характеристики:

Матрица и визуализация. Тепловизор оснащен матрицей 60х60 рх, которая считывает картинку с углом обзора 20х20º. Этого достаточно, чтобы обследовать объекты с расстояния 5-10 м. На мониторе действует выраженная градация серого, которая лучше детализирует цветные участки. Спектральный диапазон 8-14 мкм дает тепловизору широкие возможности по выделению локаций разными оттенками, поэтому оператору проще различать места с иной температурой.

Пример работы ADA TEMPROVISION А00519.

Управление. Шкала изменения температуры расположена снизу, а не сбоку, как у большинства конкурентов. Это позволило создать более узкий экран, поэтому модель тоньше аналогов. Управление осуществляется четырьмя стрелками по меню и пусковой клавишей, что выглядит очень просто.

Плюсы ADA TEMPROVISION А00519

Минусы ADA TEMPROVISION А00519

Seek Thermal Compact для Android

Основные характеристики:

Матрица и визуализация. Тепловизор наделен матрицей 206х156 рх, что превышает показатели большинства более дорогих моделей. Объектив в корпусе сканирует объект и обрабатывает его в цифровой вид. При помощи miniUSB прибор присоединяется к мобильному телефону или планшету на базе Android, дисплей которого и служит средством визуализации. Благодаря этому значительно экономится место для хранения и транспортировки. На экране телефона 5-6 дюймов отлично видно крупные объекты, будь то система отопления в конференц-зале, чиллер, панорамные окна.

Пример работы Seek Thermal Compact для Android.

Прочный корпус из сплава магния защищает тепловизор от повреждений при работе в экстремальных условиях. Съемка ведется независимо от параметров камеры телефона с углом 36º, что превышает показатели более дорогих конкурентов и практично для панорамного обследования зданий на расстоянии. Линзы и микроболометр VOx обеспечивают видение в инфракрасном свете с диапазоном 7-13 мкм, что устраняет необходимость в дневном или искусственном освещении.

Управление. Чтобы управлять тепловизором, необходимо мобильное устройство на базе Android. В «Плей Маркете» есть приложение, позволяющее взаимодействовать устройствам. Для управления в телефоне на экране появляются 5 кнопок, а также возможно наведение тепловизора на цель касанием пальца по нужной точке.

Плюсы Seek Thermal Compact для Android

Минусы Seek Thermal Compact для Android

Источник