Aplicaciones de cámaras termográficas infrarrojas

La cámara termográfica infrarroja es un dispositivo de detección que detecta el calor infrarrojo sin contacto y lo convierte en imágenes térmicas y valores de temperatura, que luego se muestran en la pantalla y pueden calcular los valores de temperatura. La cámara termográfica infrarroja puede cuantificar con precisión el calor detectado y puede identificar con precisión y analizar rigurosamente el área de falla de calefacción. Las cámaras de imágenes infrarrojas se utilizan ampliamente en el ejército, siendo los helicópteros, los tanques y los vehículos blindados los más utilizados. Las cámaras de imágenes infrarrojas se pueden utilizar para realizar tareas complejas por la noche y atacar objetivos con precisión. Las mejores marcas del mundo para la producción de cámaras infrarrojas incluyen la estadounidense FLIR (su predecesora es la empresa sueca FLIR) y los productos de GOEZ tienen una confiabilidad y un rendimiento relativamente altos. Para la detección predictiva de fallas de sobrecalentamiento en equipos de energía y telecomunicaciones, las cámaras termográficas infrarrojas han demostrado ser una herramienta preventiva y de diagnóstico que ahorra dinero durante las inspecciones de mantenimiento de sistemas y equipos de energía.

Para medir equipos eléctricos, las cámaras termográficas infrarrojas sin contacto pueden medir la temperatura de la superficie de un objeto desde una distancia segura, lo que las convierte en una herramienta indispensable en las operaciones de mantenimiento de equipos eléctricos.

Las cámaras termográficas infrarrojas pueden prevenir eficazmente fallas en los equipos y cortes de energía no planificados.

Las siguientes son algunas instalaciones que deben inspeccionarse con cámaras termográficas infrarrojas:

a: Dispositivo eléctrico: Se pueden encontrar uniones flojas o malos contactos, cargas desequilibradas, sobrecargas, sobrecalentamiento y otros peligros ocultos. Los efectos potenciales que pueden causar estos peligros ocultos son arcos eléctricos, cortocircuitos, quemaduras e incendios.

b: Transformador: Los problemas ocultos que se pueden descubrir incluyen juntas flojas, sobrecalentamiento de casquillos, mal contacto (cambiador de tomas), sobrecarga, carga trifásica desequilibrada y tuberías de refrigeración bloqueadas. Los devanados de los dispositivos enfriados por aire se pueden medir directamente con una cámara de infrarrojos para verificar si hay temperaturas excesivas. Cualquier punto caliente indica daños en los devanados del transformador. Los efectos incluyen arcos eléctricos, cortocircuitos, quemaduras e incendios.

c: Motores y generadores: Los peligros ocultos que se pueden descubrir son temperatura excesiva de los cojinetes, carga desequilibrada, cortocircuito o circuito abierto del devanado, calentamiento de las escobillas de carbón, anillos colectores y anillos colectores, sobrecarga y sobrecalentamiento, refrigeración tuberías obstruidas. El impacto es que los cojinetes defectuosos pueden causar daños al núcleo de hierro o a las bobinas; las escobillas de carbón defectuosas pueden dañar los anillos colectores y los anillos colectores, dañando así las bobinas. Compruebe si hay puntos calientes y repárelos o reemplácelos periódicamente antes de que los problemas provoquen fallas en el equipo.

Aislamiento de la bobina del motor: al medir la temperatura del aislamiento de la bobina del motor, se extiende su vida útil. También puede causar daños al objetivo de la unidad. Para preservar la vida útil de su motor, verifique que las conexiones de suministro y el disyuntor (o fusible) estén a temperaturas constantes.

d: Conector: La pieza de conexión eléctrica aflojará gradualmente el conector debido al calentamiento (expansión) y enfriamiento (contracción) repetidos para generar calor o suciedad en la superficie, deposición de carbono y corrosión. Las cámaras termográficas sin contacto pueden identificar rápidamente aumentos de temperatura que indican un problema grave.

Cojinetes del motor:

e: Mediciones entre fases: compruebe que los cables y conectores de los motores de inducción, ordenadores centrales y otros equipos tengan la misma temperatura entre fases.

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f: Fuente de alimentación ininterrumpida: Determine el punto de calentamiento del cable de conexión en el filtro de salida del UPS. Un punto frío puede indicar un circuito abierto en la línea del filtro de CC.

Batería de respaldo: Verifique la batería de bajo voltaje para asegurarse de que esté conectada correctamente. Un mal contacto con los terminales de la batería puede calentarse lo suficiente como para quemar el núcleo de la batería.

g: Lastre: Compruebe si el lastre se sobrecalienta antes de que empiece a echar humo.

h: Utilidades: identifica puntos calientes en conectores, empalmes de cables, transformadores y otros equipos. Algunos modelos de instrumentos ópticos tienen rangos de 60:1 o mayores, lo que permite medir prácticamente cualquier objetivo de medición. el rango. 1: Varios dispositivos eléctricos: Se pueden encontrar uniones sueltas o contactos deficientes, cargas desequilibradas, sobrecargas, sobrecalentamiento y otros peligros ocultos. Los efectos potenciales que pueden causar estos peligros ocultos son arcos eléctricos, cortocircuitos, quemaduras e incendios. Su costo promedio de reparación es de $10 000 a $50 000; el reemplazo cuesta de $50 000 a $80 000 y puede tardar de semanas a meses.

2: Transformador: Los problemas ocultos que se pueden descubrir incluyen juntas sueltas, carcasas sobrecalentadas, contactos deficientes (cambiadores de tomas), sobrecargas, cargas trifásicas desequilibradas y tuberías de refrigeración bloqueadas. Los efectos incluyen arcos eléctricos, cortocircuitos, quemaduras e incendios. El rebobinado cuesta entre 10.000 y 50.000 dólares, mientras que el reemplazo cuesta entre 80.000 y 140.000 dólares, con un período de construcción de varias semanas o meses.

3: Motores y generadores eléctricos: Los peligros ocultos que se pueden descubrir son temperatura excesiva de los cojinetes, carga desequilibrada, cortocircuito o circuito abierto de los devanados, calentamiento de las escobillas de carbón, anillos colectores y anillos colectores, sobrecarga y sobrecalentamiento. y tuberías de refrigeración obstruidas. El impacto es que un rodamiento defectuoso puede causar daños al núcleo de hierro o a la bobina de bobinado, y una escobilla de carbón defectuosa puede dañar el anillo colector y el anillo colector, dañando así la bobina de bobinado. También puede causar daños al objetivo de la unidad. Cuesta entre 50.000 y 90.000 dólares rebobinar un motor (5.000 caballos de fuerza), reemplazarlo entre 90.000 y 150.000 dólares y el período de construcción es de varias semanas a varios meses.

Aplicaciones de las cámaras termográficas infrarrojas en la electricidad

Existen muchos tipos de averías en los equipos eléctricos, pero la mayoría de ellas van acompañadas de calefacción. Desde la perspectiva del diagnóstico por infrarrojos, generalmente se divide en fallas externas y fallas internas. Como todos sabemos, durante el funcionamiento de un sistema eléctrico, los conductores portadores de corriente producirán pérdidas de resistencia debido a los efectos de la corriente, y existe una gran cantidad de conectores, uniones o contactos en todo el circuito de transmisión de energía. En circunstancias ideales, la resistencia de contacto de varias conexiones, uniones o contactos en un circuito de transmisión de energía es menor que la resistencia de la parte conductora conectada. Entonces, la pérdida y el calor en la parte de conexión no serán mayores que el calor generado por la parte conductora. Conductor portador de corriente adyacente Sin embargo, una vez determinado. Debido a la mala conexión de algunos conectores, juntas o contactos, la resistencia del contacto aumenta y habrá más pérdida de resistencia y mayor aumento de temperatura en esta parte, lo que provocará un sobrecalentamiento local. Este tipo suele ser una falla externa.

Las características de las fallas externas son: aumento de temperatura local, que es fácil de detectar con una cámara termográfica infrarroja, si no se puede solucionar a tiempo, la situación se deteriorará rápidamente, provocando accidentes y provocando fácilmente. pérdidas. Las fallas externas representan una gran proporción de las fallas.

Las denominadas fallas internas de equipos eléctricos de alta tensión se refieren principalmente a diversas fallas causadas por fallas de circuitos eléctricos encerrados en aislamientos sólidos y carcasas de equipos y deterioro del medio aislante. Dado que este tipo de falla ocurre dentro del equipo eléctrico, el aumento de temperatura reflejado en la superficie del equipo es muy pequeño, generalmente solo unos pocos K. La detección de este tipo de fallo requiere una alta sensibilidad del equipo de detección.

Las características de las fallas internas son: pequeña proporción de fallas, pequeño aumento de temperatura, alto daño y altos requisitos para los equipos de detección de infrarrojos.

Según los datos medidos a largo plazo proporcionados por unidades relevantes y estadísticas completas de un gran número de casos, los defectos térmicos externos de los equipos eléctricos generalmente representan del 90 al 93 del índice total de defectos del equipo, mientras que los térmicos internos Los defectos sólo representan alrededor de 7 a 10.

En la industria energética, las cámaras termográficas se han utilizado durante mucho tiempo en el mantenimiento de seguridad de equipos para detectar defectos térmicos en equipos y líneas eléctricas, como transformadores, casquillos, disyuntores e interruptores de cuchilla mutuos. inductores, condensadores de potencia, pararrayos, cables de alimentación, barras colectoras, alambres, aparatos eléctricos combinados, cadenas de aisladores, aparatos eléctricos de bajo voltaje y circuitos secundarios de equipos con efectos de calentamiento de corriente, voltaje u otros efectos de calentamiento, etc. descubrimiento, procesamiento y prevención de accidentes graves pueden desempeñar un papel muy crítico y eficaz.

Los denominados defectos térmicos de los equipos eléctricos suelen hacer referencia al fenómeno de calentamiento detectado por determinados medios y provocado por motivos internos o externos.

Según las diferentes causas de los defectos solemos resumirlos en tres tipos: uno son componentes que han estado mucho tiempo expuestos al aire, mal contacto por influencia de la temperatura y la humedad, o Incrustaciones en la superficie, o Se genera calor debido al daño a los componentes causado por fuerzas externas, lo que resulta en una reducción en el área de la sección transversal conductora. Como mala conexión de juntas, pernos y arandelas flojos; corrosión y oxidación debido a un funcionamiento prolongado; corrosión causada por gases activos y polvo en la atmósfera; daños al conductor causados ​​por materiales deficientes en los componentes y técnicas deficientes de procesamiento e instalación y otros; razones: la sección transversal real del conductor se reduce; la corriente de carga es inestable o excede el estándar, etc.

El otro tipo se debe a fallas internas del propio aparato eléctrico, como resistencia excesiva causada por un mal contacto de las piezas de conexión internas; los materiales aislantes están envejeciendo, agrietándose y cayendo los componentes internos; y aumenta la pérdida de vitalidad de las piezas; tuberías del medio de refrigeración; carreteras bloqueadas, etc.

Para aquellos equipos y piezas vitales que se pueden observar directamente, las cámaras termográficas infrarrojas pueden detectar peligros térmicos en todos los puntos de conexión. Para aquellas partes que no son directamente visibles porque están bloqueadas, se pueden sacar conclusiones basadas en el análisis de la transferencia de calor a componentes externos. Dado que la situación real en el sitio cambia constantemente, incluso si se obtiene una imagen de un punto caliente a través de una cámara termográfica, muchos factores pueden afectar la toma de una decisión precisa. Como la temperatura actual, el volumen de aire, la carga, etc. Podemos realizar análisis relevantes y emitir los juicios correspondientes basados ​​en diferentes características, tales como:

Para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de la producción de energía, se presentan requisitos más altos para el mantenimiento de las condiciones de los equipos eléctricos. Dado que el mantenimiento de la condición se basa principalmente en la detección del estado y el monitoreo en línea del equipo en operación, la detección del estado de funcionamiento del equipo de energía y el monitoreo en línea siempre juegan un papel importante en la producción de seguridad eléctrica. Como nueva tecnología, la tecnología de imágenes infrarrojas tiene ventajas incomparables en la detección del estado operativo de los equipos eléctricos. Las imágenes infrarrojas se basan en la distribución del estado térmico del equipo para diagnosticar si el equipo está en buenas condiciones de funcionamiento. Tiene la capacidad de obtener imágenes del estado térmico del equipo de forma rápida e intuitiva a larga distancia sin detener la operación, sin contacto. Dado que la imagen térmica del equipo es una descripción verdadera del estado térmico y la distribución de temperatura del equipo en operación, y si la distribución de calor del equipo de energía en operación es normal o no es una característica importante para juzgar si el equipo está en buenas condiciones. condición, por lo tanto. La tecnología de imágenes infrarrojas se puede utilizar para diagnosticar el estado del equipo y sus defectos ocultos mediante el análisis de la imagen térmica del equipo.

Los siguientes trabajos de detección del estado del equipo de energía y diagnóstico de fallas se pueden realizar utilizando tecnología de imágenes infrarrojas.

● Detección del estado de funcionamiento de equipos eléctricos de alto voltaje y diagnóstico de fallas centrales internas y externas:

● Corrosión por oxidación y defectos de conexión deficiente de varias juntas conductoras, abrazaderas y cabezales de pilotes de cableado;

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● Defectos de contacto deficientes en los contactos centrales de varios tipos de interruptores de alto voltaje;

● Conexión deficiente entre el borde de la hoja de aislamiento y la pieza de contacto, como así como la tapa giratoria y la rótula;

● Varios defectos de conexión del centro primario interno y externo del CT, defectos deficientes del aislamiento del cuerpo y del aceite, y colapso anormal por sobrecalentamiento del núcleo central interno y de la bobina;

● Varios defectos de aislamiento del PT, falta de aceite y defectos anormales y deficientes de sobrecalentamiento del núcleo central interno y de la bobina;

● Sobrecalentamiento de varios condensadores, aislamiento de aceite deficiente de los condensadores de acoplamiento y falta de aceite (bajo nivel de aceite). nivel) defectos;

● Varios tipos de pararrayos Defectos de humedad del centro interno, envejecimiento del componente central interno o defectos de variación de características no lineales;

● Defectos de contaminación de la superficie de varios tipos de aislamiento botellas de porcelana, detección de aislador de valor cero, detección de deterioro de botellas de porcelana;

● Detección del estado de funcionamiento del generador, detección del estado de contacto del cepillo y del anillo colector, detección de sobrecalentamiento del centro interno;

● Sobrecalentamiento anormal de la caja del transformador de potencia, sobrecalentamiento por corrientes parásitas, los extremos superior e inferior del casquillo de alto y bajo voltaje están conectados Defectos y defectos de falta de aceite en la carcasa llena de aceite (bajo nivel de aceite);

● Mal contacto de varios tipos de los cojinetes del motor y sobrecalentamiento anormal de los centros internos y externos del cuerpo.