background image

Wyciąg z książki:
„WYTYCZNE – Pomiary w elektroenergetyce” wydanie V.

Wszelkie prawa zastrzeżone:
© COSiW SEP Warszawa & © KS KRAK Kraków

Utwór  w  całości  ani  we  fragmentach  nie  może  być

  powielany  ani  rozpo-

wszechniany za pomocą

 urządzeń elektronicznych, mechanicznych, kopiują-

cych, nagrywających i innych, w tym również

 nie może być umieszczany ani

rozpowszechniany w postaci cyfrowej zarówno w Internecie, jak i w sieciach
lokalnych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich.

Wydawca:
"KS KRAK"
31-609 Kraków, os. Tysiąclecia 85
tel./fax (12) 647 51 63, (12) 641 64 49
http://www.pomiary-elektryczne.com http://www.krystyn.krakow.pl

Autorzy:

Paweł Rutkowski - FLIR Systems AB /o. Polska Piaseczno

Krystyn Kupras - KSKRAK Kraków

background image

Nowoczesne techniki kontroli instalacji i urządzeń

z zastosowaniem kamer termowizyjnych

Każdy  obiekt  budowlany  podlega  pomiarów  powykonawczych

i okresowych, instalacji i urządzeń elektrycznych. Nasze akty prawne przy-
wołują  przepisy,  które  nie  nadążają  z  obecnym  rozwojem  techniki,  czego
skutkiem jest to, że po wykonaniu przeglądów i badań, zgodnie z polskimi
normami,  wykonawca  stwierdza  że  instalacja  wraz  z  urządzeniami  nadaje
się do eksploatacji a po krótkim czasie okazuje się, że styki łączeniowe się
przepaliły  i  spowodowały  przerwę  w  dostawie  energii  lub  były  przyczyną
pożaru.

Polskie  Normy  piszą  o  oględzinach,  sprawdzeniu  połączeń  itd.

Jednak czasami jest to niemożliwe aby wszystkie takie czynności wykonać
oraz  okiem  ludzkim  nie  wszystko  się  zobaczy.  W  tym  celu  wymyślono
kamery  termowizyjne,  które  to  błyskawicznie  wykażą  miejsca  w  których
to może wystąpić awaria w instalacji lub urządzeniach.

Coraz  więcej  użytkowników  obiektów  na  całym  świecie,  uważa

ż

e  pomiary  wykonane  za  pomocą  kamer  termowizyjnych  są  niezastąpione

w  wielu  przypadkach  i  oprócz  pomiarów  ochrony  przeciwporażeniowej,
wymagają pomiarów z kamer termowizyjnych.

W  roku  2000,  na  które  to  nasze  akty  prawne  się  nadal  powołują,

kamery termowizyjne były dużo droższe niż obecnie ale kiedy rozgraniczyć
granicę życia ludzi, a kiedy kwotę na przyrządy pomiarowe?

Urządzenia  do  pomiaru  temperatury  wykorzystują  zwykle  zjawisko

przewodzenia  ciepła  od  obiektu  do  termometru.  Tak  jest  w  przypadku
termometrów rtęciowych i innych wykorzystujących rozszerzalność cieplną
cieczy termometrycznej, tak jest również w przypadku termometrów wyko-
rzystujących  inne  zjawiska  fizyczne  związane  z  temperaturą  czujnika  ter-
mometrycznego jak zmiana rezystancji czy zmiana napięcia złącza. Termo-
metry te muszą mieć bezpośredni  kontakt z mierzonym obiektem. W przy-
padku  takich  termometrów  istotny  jest  niekiedy  wpływ  czujnika  na  pole
i wartość temperatury obiektu. Odbiór ciepła przez czujnik, który „mierzy”
dopiero  po  zmianie  swojej  temperatury  może  spowodować  zaburzenie
w obiekcie. W przypadku słabego kontaktu nie zapewniającego wystarcza-
jącej  wymiany  ciepła  między  obiektem  i  czujnikiem  może  być  konieczne
wprowadzenie  substancji  polepszającej  kontakt  co  w  konsekwencji  zwięk-
szy zaburzenie pola temperatury obiektu.

background image

Aby  dokonać  pomiaru  wystarczy  przyrząd  z  systemem  detekcji  tego

promieniowania. Po kilkudziesięciu latach rozwoju systemów detekcyjnych
w podczerwieni na rynku cywilnym istnieją dwa główne rodzaje systemów
pomiarowych:

- nie obrazowe,
- obrazowe.
Systemy  nie  obrazowe  to  popularne  pirometry  podczerwone,  które

odbieraną  energię  z  obiektu  w  postaci  promieniowania  podczerwonego
zamieniają  na  wyświetlaną  w  czasie  rzeczywistym  wartość  temperatury,
ale uwaga, uśrednionej z pewnej powierzchni. Pole widzenia pirometru jest
zwykle kołowe,  gdyż  jest  podstawą  stożka  o  kącie  wierzchołkowym  zgod-
nym  ze  specyfikowanym  przez  wytwórcę  kątem  widzenia.  Dla  prostych
pirometrów  wynosi  on  kilka  stopni  a  dla  specjalistycznych  nawet  ułamki
stopnia.

Bardziej zaawansowane są urządzenia obrazowe, w których wynikiem

obserwacji  obiektu  jest  „obraz  cieplny”  obiektu  zwany  termogramem
a  samo  urządzenie  nazywane  jest  kamerą  termowizyjną  (termograficzną,
termalną). Najnowsze systemy termowizyjne przypominają kamery wideo.

Fizyczne podstawy pomiarów.

Obraz  cieplny  obiektu  nie  zawsze  jest  tożsamy  z  polem  temperatury

na  jego  powierzchni.  Dzieje  się  tak  dlatego,  że  różne  ciała  mają  różne
współczynniki emisyjności tzn. różne są wartości energii emitowanej w tym
samym  kierunku  przy  tej  samej  temperaturze.  Zdolność  emisji  ciepła
uzupełnia się ze zdolnością odbijania; im większa emisyjność, tym mniejsza
odbijalność.  I  odwrotnie.  Cecha  ta,  znana  pod  nazwą  „prawa  Kirchhoffa”
mówi, że suma współczynników: emisyjność plus odbijalność plus przezro-
czystość (transmisja) jest wielkością stałą, niemianowaną, równą 1.

Każdy  z  tych  współczynników  (mniejszy  od  1)  określa  stosunek

rzeczywistej emisji energii (absorpcji, transmisji) do maksymalnej możliwej
w  danej  temperaturze  reprezentowanej  przez  ciało  będące  idealnym  emite-
rem (reflektorem, transmiterem).

W praktyce termograficznej bardzo rzadko zdarzają się ciała przezro-

czyste dla podczerwieni tak więc  istotne są dwie cechy: emisyjność i odbi-
jalność.  Pomiaru  można  dokonać  tylko  wtedy,  gdy  znamy  co  najmniej
te  dwie  cechy  promienne  obiektu  oraz  (przy  nie  dającej  się  pominąć  odbi-
jalności)  cechy  promienne  otoczenia.  Sytuacja  najlepsza  dla  wykonania
pomiarów termowizyjnych występuje gdy obiekt jest bardzo dobrym emite-
rem a otoczenie pozbawione jest gorących i zimnych pól.

background image

Metody i technika pomiarów

Pomiary termowizyjne, jak każde inne podporządkowane są pewnym

rygorom,  które  muszą  być  spełnione  dla  rzetelności,  obiektywizmu  i  przy-
datności wyników. O rzetelności przeprowadzonych badań, a więc o trafno-
ś

ci późniejszej diagnozy decydują następujące etapy metody i prowadzenia

badań:
1.

  Rozpoznanie obiektu badań.

2.

  Rozpoznanie warunków środowiskowych i technicznych pracy obiektu.

3.

  Ustalenie warunków technicznych wykonania zadania.

4.

  Wykonanie badań.

5.

  Wykonanie sprawozdania.

Rozpoznanie obiektu badań

Poszukujemy istotnych cech obiektu, które mogą wpływać na uzyska-

ny  obraz  cieplny  oraz  cech,  które  wpływają  na  interpretację  uzyskanych
termogramów.  Pierwsze  z  nich  to  przykładowo  stan  i  emisyjność  po-
wierzchni, drugie to  znajomość  konstrukcji  podpowierzchniowej,  grubości,
współczynnika  przewodnictwa  cieplnego  i  ciepła  właściwego,  istnienie
warstw, przekładek itd.

Nie  każda  „plama  cieplna”  jest  wadą.  Niektóre  istnieją  w  sposób

organiczny, są związane  z  konstrukcją.  Wykonawca  badań  rejestruje  obraz
cieplny świadomie a nie wszystko co przekracza przyjęte progi przyrostów
temperatury. Późniejsza interpretacja uzyskanych obrazów cieplnych oparta
jest o znajomość konstrukcji obiektu, materiałów i ich podstawowych para-
metrów fizykochemicznych.

Dlatego też pożądane jest aby zarówno w czasie badań, jak i w proce-

sie  interpretacji  wyników  uczestniczyła  osoba  znająca  konstrukcję  i  mate-
riały obiektu badań.

Rozpoznanie warunków środowiskowych i technicznych obiektu.

Prawidłowo  dokonany  pomiar  rozkładu  temperatury  opiera  się

na  znajomości  współczynnika  emisyjności  obiektu  i  temperatury  otoczenia
oraz  innych  czynników  środowiskowych,  których  wartości,  zgodnie  z  pro-
cedurą pomiarową wprowadzane są do kamery przed wykonaniem obserwa-
cji i rejestracji.

background image

Trzeba  również  pamiętać  o  stabilności  parametrów  środowiskowych

i  to  w  o  tyle  dłuższym  okresie,  im  o  większej  bezwładności  cieplnej  jest
obiekt.

Warunki  techniczne  dotyczą  przede  wszystkim  stabilności  głównych

parametrów  pracy  (obciążenia)  obiektu  gdyż  wpływa  to  na  temperaturę
powierzchni  a  nawet  na  jej  rozkład.  Dotyczą  również  stabilności  pracy
wszystkich urządzeń towarzyszących, które mogą mieć wpływ konwekcyj-
ny lub promienisty na obiekt badań.

Ustalenie warunków technicznych wykonania zadania.

Należy  zapewnić  dostęp  optyczny  do  powierzchni  podlegających

badaniu pod odpowiednim kątem i z odpowiedniej odległości. W momencie
pomiaru  i    wcześniej  obiekt  musi  być  odpowiednio  obciążony.  Niezbędna
jest również osoba znająca obiekt, jego historię, uwarunkowania techniczno-
regulacyjno-eksploatacyjne itp.

Wykonanie badań.

Wykonanie  badań  powinno  być  zgodne  z  następującymi  zasadami

badań termograficznych.

Wykonawcą  badań  powinien  być  pracownik  o  odpowiednim  przygo-

towaniu ogólnym, odpowiednim przeszkoleniu i doświadczeniu oraz wiedzy
o obiekcie.

Badanie  powinno  odbyć  się  przy  pomocy  odpowiedniego  sprzętu.

Obiekt badań powinien być odpowiednio przygotowany i obciążony.

Badania powinny odbywać się wyłącznie w odpowiednich warunkach

ś

rodowiskowych  (zaniechać  badań  przy  ekstremalnych  temperaturach,

wietrze,  promieniowaniu,  mgle  lub  mżawce,  obiekcie  zbyt  małym
w stosunku do odległości i używanej optyki itp.).

Operator  wykonujący  badanie  powinien  natychmiast  reagować

na  stwierdzone  znaczne  anomalia  w  rozkładzie  i  wartości  temperatury
powiadamiając o tym użytkownika obiektu.

Dalej przedstawione są uwarunkowania, ograniczenia i źródła błędów

z jakimi należy się liczyć podejmując badania termograficzne.

Wyniki badań

Wyniki badań termograficznych powinny zawierać:

•  listę zbadanych elementów, ich umiejscowienie i stan pracy,

background image

•  listę  wszystkich  nie  zbadanych  elementów  i  przyczyny  np.  takie

jak niedostępność, zasłonięcie, brak obciążenia itp.,

•  termogramy miejsc potencjalnego zagrożenia (ekstremalne tempe-

ratury, nietypowe rozkłady i wartości pól temperaturowych),

•  wydzieloną  listę  elementów  wadliwych  wraz  z  warunkami  ich

pracy  (obciążenia,  otoczenia)  i  klasyfikacją  stanów  zagrożenia
albo pilności interwencji.

Wykonanie sprawozdania

Norma  PN-EN  ISO/IEC  17025  „Ogólne  wymagania  dotyczące  kom-

petencji  laboratoriów  badawczych  i  wzorcujących”  w  punkcie  5.10.3
„Sprawozdania z badań” nakłada na wykonawcę badań obowiązek umiesz-
czenia  w  sprawozdaniu  szeregu  danych  formalnych  i  merytorycznych
(wykonawca,  obiekt,  metoda,  warunki,  czas,  miejsce,  wyniki  itp.)  umożli-
wiających późniejsze odtworzenie wszystkich istotnych parametrów badaw-
czych.

W badaniach termograficznych trudno wyobrazić sobie sprawozdanie

bez  termogramów.  Na  ogół  zamieszczone  są  w  formie  „raportów”
na wydzielonych stronach raportowych.

W  opisie  warunków  badań  powinny  znaleźć  się  wszystkie  elementy

pozwalające na precyzyjne odtworzenie sytuacji i identyfikację:

- miejsca badania - miejscowości, obiektu, orientacji względem stron
  świata (przy obiektach odsłoniętych, wystawionych na działanie
  słońca, wiatru itp.),

- czasu badania - daty, pory dnia,
-  warunków  meteorologicznych  -  temperatury  powietrza,  zachmurze-

             nia, prędkości i kierunku wiatru, opadów lub wilgotności powietrza
            (mgła)  i  innych  danych  środowiskowych  mogących  mieć  wpływ
            na wartość i rozkład temperatury oraz na odczyt tych wartości,

- rodzaju, typu aparatury, jej ukompletowania,
- miejsc rejestracji termogramów,
- warunków pracy obiektu, obciążenia; jeśli warunki pracy nie były
  stabilne - przebieg obciążenia w ostatnim czasie,
- wykonawcy badań.

background image

Badania w elektroenergetyce

Technika  zdalnej  termodetekcji  w  energetyce  pozwala  na  szybkie

wykrywanie miejsc potencjalnych awarii czy wad w instalacji i nie wymaga
wyłączeń, a wręcz przeciwnie  - normalna praca instalacji pod obciążeniem
jest warunkiem koniecznym do wykrycia tych miejsc.  Z założenia bowiem
wykrywanie  anomalii  i  wad  opiera  się  z  reguły  o  efekt  podgrzewania
proporcjonalny  do  lokalnej  rezystywności  oraz  prądu  obciążenia.  Stopień
tego  podgrzewania  oraz  asymetria  międzyfazowa  są  podstawowym  kryte-
rium weryfikacji w metodzie radiacyjnej.

W różnych krajach różne są wymagania dotyczące stopnia obciążenia

instalacji podczas badania termograficznego. Zwykle, wymagane minimalne
obciążenie jest nie mniejsze niż 30%.

W  praktyce  często  bywa  tak,  że  badanie  pod  optymalnym  lub  nawet

minimalnym zalecanym obciążeniem jest niemożliwe. Pomiary powinno się
jednak  wykonać  nawet  w  takich  warunkach  gdyż  nie  wykonanie  badań
termograficznych  nie  zmieni  wiedzy  o  instalacji,  natomiast  wykrycie  wad
przy małym obciążeniu dowodzić będzie rangi zagrożenia.

Rozdzielnice

Wybór metody  i czasu pomiarów a zwłaszcza interpretacja wyników

badań elementów rozdzielnic zależy od kilku czynników, z których najważ-
niejszym jest  usytuowanie rozdzielni - na zewnątrz lub we wnętrzu.

Podczas  badań  rozdzielni  napowietrznej  należy  unikać  stanu  nasło-

necznienia elementów, pracy podczas silnego  wiatru, bezchmurnego nieba,
mżawki oraz opadów deszczu lub śniegu.

Podczas  badań  rozdzielni  wnętrzowej  należy  brać  pod  uwagę  wpływ

takich  elementów  otoczenia  badanych  obiektów  jak:  gorące  grzejniki,
lampy,  okna  lub  inne  elementy  dające  bądź  złudzenie  przegrzania  bądź
maskujące lub w inny sposób zniekształcające stan rzeczywisty.

Należy  pamiętać,  że  w  rozdzielni  wnętrzowej  częściej  niż

w  zewnętrznej  można  spotkać  nie  utlenione  szyny  i  inne  elementy  torów
prądowych, częściej więc może wystąpić problem odbić.

W fazie wykonania pomiarów istotnego znaczenia dla jakości termo-

graficznej diagnostyki rozdzielnic nabierają:

- wybór odpowiedniej pory badań, aparatury i jej nastaw,
- wiedza o cechach promiennych badanych elementów i ich otoczenia,
- znajomość obciążenia (także w czasie poprzedzającym pomiar),
- dobór właściwego kierunku i odległości usytuowania aparatury
   pomiarowej,

background image

-  uwzględnienie  wpływów  atmosferycznych  a  czasem  także  promie-

             niowania elektromagnetycznego,

-  rejestracja    odpowiednich  uwag  o  w/w  warunkach  w  odniesieniu

             do  poszczególnych  wyników  (termogramów  lub  odczytów  punkto-
             wych).

W procesie interpretacji wyników należy brać pod uwagę:

- materiał z jakiego wykonany jest rozpatrywany  element - jego zdol-
  ność przewodzenia, emisyjność, stopień utlenienia,
- cechy konstrukcji np. drogi przepływu ciepła, prawdopodobieństwo
  występowania przegrzania w danym elemencie,
- warunki zewnętrzne (meteorologiczne, wpływ otoczenia) oraz zasto-
  sowane nastawy aparatury.

Wyłączniki

W  wyłącznikach  mocy  110  kV  i  więcej  -  kontroli  termograficznej

podlegają głównie zaciski przyłączowe. Przyczyną  anormalnie podwyższo-
nej  temperatury  zacisku  mogą  być:  wada  materiałowa  (na  przykład  praso-
wanych  przekładek  Cu/Al.),  wada  montażu  lub  najczęściej  korozja  złącza
ś

rubowego.  Termograficzna  wykrywalność  tych  wad  jest  bardzo  wysoka

lecz  dla  podgrzania  złącza  oczywiście  wymagany  jest  odpowiednio  duży
prąd  obciążenia.  W  spotykanych  jeszcze  wyłącznikach  olejowych  15  kV
częstą  wadą  jest  podwyższona  rezystancja  złącza  roboczego  (w  kolumnie
olejowej)  objawiająca  się  asymetrią  cieplną  kolumn.  W  badaniach  tych
wyłączników  szczególną  uwagę  należy  zwrócić  na  obraz  termiczny  szyn
doprowadzających do dolnych, tylnych złącz śrubowych  gdyż  samo  złącze
nierzadko  jest  niewidoczne  optycznie  (cela  osłonięta  jest  z  boków  i  widok
jest  tylko  z  przodu,  przez  siatkę).  Asymetryczny  obraz  cieplny  szyn
(rozpływy  osiowe)  może  być  sygnałem  alarmowym.  Grzanie  się  tylnego
złącza, obok wady złącza roboczego może też skutkować asymetrią cieplną
kolumn.

Odłączniki

Odłączniki 110kV są to zespoły, w których torach prądowych wystę-

pują  dwa  rodzaje  połączeń  elektrycznych:  w  głowicach  -  śrubowe  oraz
ś

lizgowe sprężyste złącze robocze.

Obydwa  te  połączenia  mogą  pracować  wadliwie  lecz  najwięcej  wad

wykrywanych jest w połączeniu roboczym. Nóż i szczęki dobrze przewodzą

background image

ciepło wobec czego odczytana termograficznie temperatura powierzchni jest
jednocześnie temperaturą zestyku.

Powierzchnia  głowicy  odłącznika  w  stosunku  do  samego  złącza

ś

rubowego  jest  dużą  osłoną,  która  w  dodatku  ma  złe  połączenie  cieplne

z grzejącym się złączem. W związku z tym temperatura powierzchni głowi-
cy może być znacznie niższa niż temperatura złącza. W czasie wiatru różni-
ca  ta  powiększa  się.  Stosunkowo  niska  temperatura  głowicy  może  świad-
czyć o wysokiej temperaturze złącza.

W rozdzielniach 15kV i 0,4kV odłączniki mają złącza robocze i przy-

łącza śrubowe położone blisko siebie. Często wada jednego z nich (podwyż-
szona  temperatura) powoduje przyspieszoną degradację innego ze względu
na  przewodność  cieplną.  Również  z  tej  przyczyny  odłączniki  są  częstym
miejscem  występowania  wad.  Termograficzna  identyfikacja  elementu
wadliwego jest prosta i precyzyjna.

Przekładniki

Przekładniki  prądowe  leżą  w  torze  prądowym  faz  lecz  nie  zawierają

połączeń sprężystych ani ślizgowych. Jedyne połączenia to złącza śrubowe
linii  (szyn)  z  przekładnikiem.  Połączenie  śrubowe  przekładnika  jest  popu-
larnym  miejscem  występowania  wad;  sam  przekładnik  jest  również  obiek-
tem  łatwo  wyróżnialnym  pośród  innych  przez  aparaturę  termowizyjną
ze względu na podwyższoną temperaturę

Izolatory przepustowe ścienne.

Izolatory  przepustowe  zwłaszcza  starego  typu  gdzie  płaskownik  alu-

miniowy dochodzi prostopadle do pręta izolatora i dociągnięty jest nakrętką
często  są  źródłem  wysokich  temperatur.  Dotyczy  to  zwłaszcza  średnich
napięć (15 kV)  gdzie w torach  prądowych  izolatory  przepustowe  są  często
stosowane, gdyż rozdzielnie są głównie wnętrzowe.

Przy  badaniach  izolatorów  przepustowych  szczególną  uwagę  należy

zwrócić  na  rodzaj  materiału  i  pokrycie  styku,  gdyż  często  występuje  tam
niemalowane aluminium, które w warunkach wnętrzowych słabo koroduje.
Nie uwzględnienie niskiego współczynnika emisyjności może być przyczy-
ną zaniżania odczytu temperatury.

Transformatory

W transformatorach obok elementów toru prądowego kontroli termo-

graficznej podlegają także kadź i radiatory. Tor prądowy zwykle składa się

background image

z liny (szyny) doprowadzającej i połączenia śrubowego, z prętem izolatora
przepustowego oraz podobnego układu po stronie wyjścia.

Połączenia  śrubowe  złącz  położonych  nad  transformatorem  pracują

w  podwyższonej  temperaturze  otoczenia  (konwekcja  kadzi  i  radiatorów).
Z  tego  względu  podlegają  szczególnym  oględzinom.  Ich  temperatura  jest
zazwyczaj wyższa niż złącz w tym  samym  torze  prądowym  a  interpretację
dodatkowo  utrudnia  istnienie  odbić  od  górnej  części  kadzi  transformatora
w  aluminiowych  szynach.  Istnienie  odbić  w  obserwowanym  elemencie
łatwo  zweryfikować  klasycznymi  metodami  np.  zmieniając  kąt  obserwacji
lub sprawdzając czy pole temperatury na obiekcie zgodne jest z jego prze-
wodnictwem,  grubością  i  ogólnie  z  konstrukcją.  Spotykane  wady  złącz
elektrycznych  transformatorów  to  głównie  wady  połączeń  śrubowych
zewnętrznych  (na  izolatorach  przepustowych)  ale  również  wewnętrznych
połączeń  sztycy  izolatora  przepustowego  z  uzwojeniem.  W  odróżnieniu
od  wad  zewnętrznych,  gdzie  maksimum  temperatury  występuje  na  śrubie
widocznej  optycznie,  położonej  na  pewnej  wysokości  nad  kadzią  i  gdzie
temperatura izolatora przepustowego zmniejsza się w kierunku kadzi - przy
wadzie  wewnętrznej  rejestruje  się  podwyższoną  temperaturę  jednej  z  faz
(asymetrię fazową) lecz na śrubach nie można znaleźć maksimum natomiast
izolator grzeje się „od spodu", od kadzi. Taki stan, gdzie chłodzący wpływ
oleju  w  kadzi  nie  wystarcza,  jest  stanem  bardzo  groźnym,  wysoce  awaryj-
nym, wymagającym natychmiastowej interwencji.

Dobrze  jest  spostrzeżenie  takie  zweryfikować  badaniem  „z  góry",

z pokrywy transformatora, jak również chromatografią oleju.

W  kadzi  transformatora  rozproszone  pole  rdzenia  indukuje  prądy

wirowe, które są przyczyną dodatkowego miejscowego nagrzewania. Istnie-
nie  plam  cieplnych  obok  normalnego  nagrzania  olejem  wypełniającym
kadź, może świadczyć o  złej  pracy  rdzenia  -  tzn.  zbyt  dużym  polu  rozpro-
szonym.  Badanie  radiatorów  w  transformatorach  chłodzonych  konwekcyj-
nie  polega  na  sprawdzeniu  równomierności  temperatury  na  wszystkich
radiatorach.  Spotykane  są  czasem  przypadki  wytrącenia  koksików  bądź
mechanicznego  przytykania  dolnych  wylotów  radiatora,  które  powodują
pogorszenie  przepływu  i  spadek  temperatury  radiatora.  Radiator  taki  jest
łatwo wykrywalny na tle innych - normalnie pracujących.

Coraz częściej spotykane transformatory suche badane są w podobny

sposób.  Różnica  polega  na  tym,  że  widoczne  (dostępne  optycznie)
są, oprócz złącz z szynami także złącza z uzwojeniem oraz, co bardzo istot-
ne - blachy rdzenia. Temperatura rdzenia wraz z wiedzą o obciążeniu może
być istotną informacją o prawidłowości pracy transformatora.

background image

Inne elementy systemów rozdziału i przesyłu prądu.

Obok omówionych elementów składowych rozdzielni kontroli termo-

graficznej  podlegają inne  urządzenia leżące w torze prądowym. Są to bate-
rie kondensatorów, fragmenty linii na terenie rozdzielni, szyny i mosty szy-
nowe  z  izolatorami    podtrzymującymi  i  odciągowymi,  odgromniki,  rozga-
łęźniki  oraz  w  rozdzielniach  3-30  kV  bezpieczniki,  głowice  kablowe,
prostowniki (trakcja) itp.

Wykonane w Polsce badania wskazują również na potrzebę inspekcji

termograficznej linii przesyłowych. Ocena temperatury złączki linowej mię-
dzy słupami bądź przy słupie „mocnym" jest utrudniona ze względu na małe
rozmiary  kątowe  „gorących  punktów"  (duża  odległość)  oraz  niski  współ-
czynnik  emisyjności  (aluminium).  Badań  linii  dokonuje  się  z  helikoptera
a  w  przypadku  wątpliwości  do  pojedynczych  przypadków  podchodzi  się
pieszo.  Bezpieczniki  z  reguły  znajdują  się    we    wnętrzu  i  nie  podlegają
gwałtownym  wpływom  atmosferycznym.  Trudności  interpretacyjne  mogą
wynikać  z  nieznajomości  współczynnika  emisyjności  powierzchni  (różne
gatunki  porcelany,  szkło,  stopień  zabrudzenia  powierzchni)  możliwości
wystąpienia  odbić  oraz  bezpośredniego  wpływu  sąsiednich  elementów.
W rozdzielniach 0,4 kV bezpieczniki, odłączniki, połączenia śrubowe i inne
składowe  rozdzielnicy  mogą  znajdować  się  w  żeliwnych  szafkach  przy
ś

cianach hal. Kontrola termograficzna polega wtedy na sprawdzeniu obrazu

cieplnego szafek i przewodów doprowadzających a po stwierdzeniu anoma-
lii otwarciu szafki dla kontroli termowizyjnej.

Prostowniki  w  podstacjach  trakcyjnych  mają  postać  diod  na  radiato-

rach,  połączonych  szeregowo-równolegle  (jest  ich  zwykle  kilkadziesiąt).
Kontrola  termograficzna  ma  na  celu  wykrycie  diody  lub  szeregu  diod
o temperaturze różnej od pozostałych. Często rejestrowana jest wyższa tem-
peratura pracy diod umieszczonych wyżej, ogrzewanych konwekcyjnie.

Utrudnieniem jest niestabilne obciążenie zmieniające się w szerokich

granicach w bardzo krótkim czasie. W związku z tym nie zaleca się badań
przez  porównania  różnych  termogramów,  diagnostykę  wykonuje  się  dla
elementów  obejmowanych  jednym  termogramem.  Zwiększa  to  prawdopo-
dobieństwo, że porównywane diody znajdują się w tych samych warunkach
pracy.

Badań termograficznych nie wymienionych tu elementów rozdzielnic

dokonuje  się  głównie  metodą  porównania  obrazów  cieplnych  sąsiednich,
identycznych  elementów  pracujących  przy  tych  samych  obciążeniach
(np. elementy innych faz) i w tym samym otoczeniu innych źródeł promie-
niowania.

background image
background image