Кто имеет право проводить тепловизионный контроль электрооборудования

Обновлено: 02.07.2024

В настоящее время во многих структурах электроэнергетики наблюдается тенденция перехода от плановых ремонтов оборудования к ремонтам по фактическому состоянию оборудования. Такой подход требует внедрение и развитие различных методов диагностики состояния электрооборудования. Тепловизионный контроль электрооборудования - один из таких методов.

Прежде рассмотреть тепловизионный контроль оборудования разберем основные принципы измерения температуры объектов на расстоянии.
Как измеритель температуры общеизвестен термометр, измеряющий температуру объекта при прямом контакте с ним. Если необходимо измерить температуру объекта, непосредственный контакт с которым опасен или невозможен (гирлянда изоляторов ВЛ), контактный термометр не годится. Для такого измерения необходим пирометр.

Пирометр определяет температуру объекта по силе инфракрасного излучения, которое выделяет каждый объект. Инфракрасное излучение через объектив попадает на чувствительный элемент пирометра, который выдает напряжение, пропорциональное температуре источника излучения. Электронные преобразователи пирометра формируют на дисплее цифровую запись значения температуры. Пирометр измеряет температуру только в определенной точке объекта.

Для получения картины распределения температуры по всему объекту (трансформатору) требуется тепловизор, в котором чувствительный элемент быстро и автоматически перемещается по вертикали и горизонтали. В оперативной памяти тепловизора создается таблица из строк и столбцов (рис.1), в каждой ячейке которой находится информация о температуре одной точки объекта. Размер таблицы на рис. 1, показан упрощенно. В реальных тепловизорах количество ячеек намного больше. Например, в тепловизоре Therma CAM Е2 формируется таблица размером 160x120 ячеек.
После записи в памяти тепловизора информации о температурах точек объекта происходит создание изображения, в котором каждой точке с определенной температурой присваивается свой цвет: чем выше температура, тем ярче цвет.

Рис. 1. Этапы получение теплограммы объекта

Изображение передается на жидкокристаллический дисплей. Это изображение, напоминающее естественное изображение объекта, создано по температурам точек реального объекта и является искусственным.

Наличие связи тепловизора с персональным компьютером позволяет хранить полученную информацию в формате JPEG.

В рассмотренном на рис. 1 случае диапазон температур объекта составляет 10°С (20. 30°С). Пусть в цветовой палитре имеется 10 цветов: первый цвет (нижний) - черный, второй цвет (следующий снизу) - более светлый, . десятый цвет (верхний) - белый. Все точки объекта с температурой от 20 до 21°С закрашиваются черным цветом, точки с температурой от 21 до 22°С - вторым цветом, . , точки с температурой от 29 до 30°С закрашиваются десятым белым цветом. Такая раскраска выполняется специальной программой, заложенной в тепловизор.

Если разность температур различных точек объекта составляет 10°С, а в цветовой палитре 10 цветов, разрешающая способность тепловизора составляет 1°С (каждому градусу соответствует свой цвет). Тепловизоры выполняются с различной разрешающей способностью и различным температурным диапазоном.

При тепловизионном контроле электрооборудования следует применять тепловизоры с разрешающей способностью 0,1. 0,2°С. Это означает, что две точки объекта с разностью температуры 0,1..0,2°С будут отличаться цветом. Верхний предел температурного диапазона тепловизора должен быть не менее 200 °С, нижний — около 0°С.

Искусственное изображение, несущее цветовую информацию о температурах различных точек объекта, называется теплограммой объекта, а исследование объектов с помощью тепловизора - тепловизионным контролем.

Тепловизионный контроль оборудования распределительных устройств на напряжение до 35 кВ должен проводиться не реже 1 раза в 3 года, для оборудования напряжением 110. 220 кВ - не реже 1 раз в 2 года. Оборудование всех классов напряжений, эксплуатирующееся в зонах с высокой степенью загрязнения атмосферы должно проверяться ежегодно.

Тепловизионный контроль всех видов соединений проводов ВЛ должен проводиться не реже 1 раза в 6 лет. Воздушные линии электропередач, работающие с предельными токовыми нагрузками, большими ветровыми и гололедными нагрузками, в зонах с высокой степенью загрязнения атмосферы, а также ВЛ, питающие ответственных потребителей, должны проверяться ежегодно.

Оценка теплового состояния электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции может осуществляться:
по допустимым температурам нагрева;
превышениям температуры;
избыточной температуре.
коэффициенту дефектности;
динамике изменения температуры во времени;
путем сравнения измеренных значений температуры объекта с другим, заведомо исправным оборудованием.

Превышение температуры - разность между измеренной температурой нагрева и температурой окружающего воздуха.

Наибольшие допустимые температуры нагрева Θ ДОП и превышения температуры ΔΘ ДОП для некоторого оборудования, его токоведущих частей, контактов и контактных соединений приведены в табл. 1.

Избыточная температура - превышение измеренной температуры контролируемого узла над температурой аналогичных узлов других фаз, находящихся в одинаковых условиях.

Коэффициент дефектности - отношение измеренного превышения температуры контактного соединения к превышению температуры, измеренному на целом участке шины (провода), отстоящем от контактного соединения на расстоянии не менее 1 м.

Рассмотрим основные принципы тепловизионного контроля оборудования систем электроснабжения.

Состояние контактов и контактных соединений оборудования оценивается по избыточной температуре при рабочих токах нагрузки IРаб = 0,3 . 0,6Iном. В качестве норматива используется значение температуры, приведенное к 0,5Iном,

где ΔΘ 0,5 - избыточная температура при токе нагрузки 0,5Iном; ΔΘРаб - избыточная температура при рабочем токе нагрузки Iраб.

Токоведущие неизолированные металлические части

Контакты из меди и ее сплавов

Аппаратные выводы из меди, алюминия и их сплавов

Болтовые контактные соединения

Предохранители на напряжение 3 кВ и выше

Встроенные трансформаторы тока:

Жилы силовых кабелей в режиме нормальном/аварийном с изоляцией:

-из полихлорвинила и полиэтилена

-из сшитого полиэтилена

-из пропитанной бумаги при напряжении, кВ:

Примечание. Контакт - токоведущая часть аппарата, которая во время операции размыкает или замыкает электрическую цепь; контактное соединение - токоведущее соединение (болтовое, сварное или другое), обеспечивающее непрерывность токовой цепи.

Тепловизионный контроль при рабочих токах, меньших 0,3 Iном, не способствует выявлению дефектов на ранней стадии их развития.
Степень неисправности контактов и контактных соединений оценивается следующим образом:
ΔΘ о,5 = 5. 10°С - начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику;
ΔΘ о,5 = 10. 30°С - развившийся дефект; следует принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы;
ΔΘ о,5 > 30°С - аварийный дефект, требующий немедленного устранения.

Токоведущие части. При оценке теплового состояния токоведущих частей различают степени неисправности, исходя из следующих значений коэффициента дефектности:
до 1,2 - начальная степень неисправности, которую нужно держать под контролем;
1,2. 1,5 - развившийся дефект; следует принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе линии из работы;
более 1,5 - аврийный дефект; требуется немедленное устранение.

Силовые трансформаторы. Тепловизионный контроль трансформаторов напряжением 110 кВ и выше производится при решении вопроса о необходимости их капитального ремонта. Снимаются теплограммы поверхности бака трансформатора, элементов системы охлаждения, вводов и другие.

При анализе теплограмм:
сравниваются между собой нагревы вводов разных фаз трансформатора;
сравниваются нагревы исследуемого трансформатора с нагревами однотипных трансформаторов;
проверяется динамика изменения нагревов во времени и в зависимости от нагрузки;
определяются расположения мест локальных нагревов;
сопоставляются места локальных нагревов с расположением элементов магнитопровода и обмоток;
определяется эффективность работы систем охлаждения.

Рис. 2. Характер распределения температуры по высоте маслонаполненного ввода:
нормальное распределение температуры (А); распределение температуры при наличии короткозамкнутого контура в маслорасширителе (Б); при перегреве внутренних контактных соединений (В); при понижении уровня масла (Г); при нарушении циркуляции масла (разбухание бумажного остова на токоведущем стержне, шламообразование и т.п.) (Д).

Случай Д иллюстрируется теплограммой, приведенной на рис. 3. Видно, что температура средней части правого ввода ниже, чем в двух других фазах.

Измерительные трансформаторы. Для оценки состояния внутренней изоляции измеряются температуры нагрева поверхностей фарфоровых покрышек, которые не должны иметь локальных нагревов, а значения температуры, измеренные в одинаковых зонах покрышек трех фаз, не должны отличаться между собой более чем на 0,3°С.

Рис. 3. Теплограмма вводов трансформатора

Аппараты защиты от перенапряжений. Признаками исправного состояния вентильного разрядника являются:
одинаковый нагрев во всех фазах верхних элементов в местах расположения шунтирующих резисторов;
практически одинаковое распределение температуры по элементам одной фазы разрядника; отличия температур должны находиться в пределах 0,5-5°С в зависимости от количества элементов в разряднике.
Оценка состояния нелинейных ограничителей перенапряжений осуществляется путем пофазного сравнения температур, измеренных по высоте и периметру покрышки ограничителя. На покрышке не должно быть зон локального нагрева.

Конденсаторы. Температуры нагрева корпусов конденсаторов одинаковой мощности при одинаковой загрузке не должны отличаться между собой более чем в 1,2 раза.

Силовые кабели. Температура нагрева токоведущих жил кабелей, измеренная в местах их подсоединения к аппаратам, не должна превышать допустимого значения.

В заключение следует отметить основные преимущества тепловизионного контроля перед традиционными методами оценки состояния оборудования.
Тепловизионный контроль производится в рабочем состоянии оборудования, то есть под нагрузкой и напряжением. Результаты обследования в таком состоянии являются более достоверными, чем результаты обследований после снятия нагрузки или напряжения. Так, например, для гирлянды изоляторов нагрузкой является не только напряжение, но и тяжение провода. Замеченное тепловизором повреждение изолятора гирлянды может оказаться незамеченным при осмотре гирлянды после снятия с опоры.

Тепловизионный контроль проводится без отключения оборудования и в любое время. Поэтому тепловизионное обследование оборудования не мешает предприятию выполнять свою основную задачу по передаче и распределению электроэнергии.

Поскольку повреждения выявляются на работающем оборудовании, то имеется запас времени для подготовки вывода дефектного оборудования в ремонт, не отключая электроустановку и сокращая время ремонта до минимума.

Наряду с другими видами современной диагностики, в частности с хроматографическим анализом трансформаторного масла, тепловизионный контроль позволяет:
предупредить возникновение аварийных ситуаций в электрооборудовании и тем самым повысить надёжность электроснабжения потребителей;
значительно снизить затраты на ремонты, поскольку повреждения выявляются на ранних стадиях;
оценить действительное состояние электрооборудования с определением запаса его работоспособности, что особенно актуально для оборудования, отработавшего большие сроки (15 лет и более).

Расходы на обогрев помещений являются существенной частью затрат владельцев домов и коммерческих сооружений, особенно если речь идет об электрическом отоплении. И виной тому не только тарифы на топливо, но и конструктивные недостатки зданий, мешающие сохранить драгоценное тепло. Мы поговорим о тепловизионном обследовании — методике, которая поможет найти причины сквозняков, утечек теплого воздуха и в конечном итоге значительно сэкономить на отоплении.

Что такое тепловизионное обследование

В 30-х годах ХХ века был создан специальный прибор, позволяющий преобразовывать инфракрасное излучение в видимый спектр. Речь идет о тепловизоре. Современное оборудование стало гораздо совершеннее, но суть работы осталась прежней — это устройство, внешне напоминающее камеру. На его дисплее анализируемые объекты отображаются в виде цветных изображений, где каждый цвет соответствует определенной температуре. На основании анализа однородности тепловой карты можно судить о качестве объекта контроля, например, выявить дефекты конструкции, приводящие к утечкам тепла.

Исследование с использованием данного прибора относится к методам неразрушающего контроля. И это одно из ключевых преимуществ подхода. К другим достоинствам телевизионной диагностики можно отнести универсальность, точность, доступность и оперативность. Все это обуславливает широкое применение теплового контроля в энергетике, строительстве и промышленности. Исследования с помощью телевизора активно применяются в оборонном производстве, автомобилестроении, при производстве навигационной техники, в медицине, в целях контроля качества систем безопасности и охраны и оценки пожаробезопасности, в экологической экспертизе и бытовой сфере (приготовление блюд, охота).

Способствует распространению метода и развитие технической базы. Сегодня в целях теплового контроля помимо традиционных телевизоров применяются также:

пирометры;
термокраски, термокарандаши и термоэтикетки;
термодатчики (логгеры данных температуры);
измерители теплопроводности и плотности тепловых потоков и др.

Требования к оборудованию и самому методу установлены в десятках нормативных документов, среди которых ГОСТы, строительные правила (СП), руководящие документы (РД), правила безопасности (ПБ), межотраслевые правила (ПОТ РМ):

ГОСТ 26629-85. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.
ГОСТ 26254-84. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.
ГОСТ 18353–79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.
ГОСТ 23483–79. Контроль неразрушающий. Методы теплового вида. Общие требования.
ПБ 03-372-00. Правила аттестации и основных требований к лабораториям неразрушающего контроля.
ГОСТ Р 54852-2011. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.
СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
РД 153-34.0-20.363-99. Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ.
Некоторые другие нормативные документы.

Объекты и причины проведения обследования

Сфера применения тепловизора широка. В статье мы остановимся лишь на теме профессионального тепловизионного обследования домов, квартир зданий и сооружений. Тепловизионная диагностика этих объектов позволяет осуществлять:

Объектом исследования могут быть любые здания и сооружения, жилые или нежилые, а также отдельные их части.

Тепловизионное обследование нередко проводят перед вводом зданий в эксплуатацию: иногда его включают в перечень процедур, необходимых для получения энергопаспорта. Без энергопаспорта эксплуатацию сооружения не разрешат [1] .

Требования к организациям, специалистам и оборудованию

Закон не запрещает приобретение и использование тепловизора частными лицами, не имеющими соответствующей подготовки. Однако они не вправе выдавать официальные отчеты, выступать экспертами в суде, исследовать объекты с повышенной опасностью или муниципальные здания. Гарантировать качество услуг такого мастера нельзя.

Дело в том, что само по себе наличие тепловизора не означает, что обследование будет проведено правильно, а его результаты верно интерпретированы. Чтобы проводить точные исследования, специалист должен пройти обучение, иметь соответствующий сертификат и квалификационное удостоверение. Так что, обращаясь за услугами тепловизионной диагностики, в первую очередь узнайте о квалификации персонала. Поинтересуйтесь также, какое оборудование используется, поверено ли оно. Плюсом будет наличие в экспертной организации собственной аттестованной лаборатории неразрушающего контроля, членство организации в СРО в области энергоаудита. Последнее актуально, если обследование необходимо вам в целях получения энергопаспорта [2] .

Порядок проведения обследования тепловизором

Обычно продолжительность присутствия специалиста на объекте — один–три часа, для больших зданий или маленьких помещений время может быть больше или меньше. Как правило, объект обследуют внутри и снаружи. Сокращенная процедура возможна, если необходимо обнаружить конкретную проблему, например, течь в трубопроводе или короткое замыкание.

Заканчивается процедура обработкой полученных теплограмм (то есть изображений с экрана тепловизора) и составлением отчета. Этот этап обычно занимает один–три рабочих дня, но в некоторых компаниях сроки могут быть больше.

В каком виде выдается заключение тепловизионного обследования

По итогам проведенной процедуры специалист готовит отчет. Официальная форма такого заключения, рекомендуемая в ГОСТ Р 54852-2011, должна содержать в себе:

сведения об исследуемом объекте;
ссылки на методики и стандарты, использованные в ходе процедуры;
условия проведения обследования, в частности, погодные условия;
дату и время исследования;
сведения об используемом оборудовании;
термограммы;
описание обнаруженных дефектов;
подпись специалиста и дату составления отчета.

Такая форма отчета потребуется в суде, для предъявления претензий подрядчику и т.д. Для личных нужд достаточно получить устное или неофициальное заключение специалиста. В некоторых компаниях дополнительно к отчету предлагают рекомендации по устранению обнаруженных проблем.

Цены на услуги

Конечно, стоимость тепловизионного обследования зависит от компании, ее ценовой политики, квалификации специалистов и используемого оборудования. Однако даже в рамках одной экспертной организации цена будет зависеть от следующих факторов:

в зависимости от места обследование может быть частичным (например, только внешним) или полным. Последний вариант наиболее информативен, поэтому крупные авторитетные компании часто предлагают лишь этот вариант. Первый стоит чуть дешевле, однако подходит для поиска лишь некоторых проблем;
по результатам работы — официальный акт стоит дороже устного заключения, также доплатить придется при заказе рекомендаций по устранению проблемы;
использование дополнительного оборудования может значительно удорожать базовую стоимость работ. Некоторые компании предлагают дополнительно использовать аэродвери, дымогенераторы и даже квадрокоптер для исследования с высоты;
дальность расположения объекта влияет на цену не у всех фирм;
площадь объекта . Для квартир обычно вместо квадратных метров учитывают количество комнат.

Базовая цена тепловизионного обследования однокомнатной квартиры в Москве или Московской области составляет около 4000–5000 рублей при условии выдачи официального заключения. Каждая дополнительная комната увеличит стоимость работ примерно на 500–1000 рублей. Отказ от официального отчета в пользу устного сэкономит заказчику около 1000 рублей. Рекомендации по устранению проблем увеличат затраты примерно на 1500–2000 рублей.

Цена обследования тепловизором небольшого частного дома (до 100 квадратных метров) составляет в среднем 6000–8000 рублей. За каждые дополнительные 100 метров доплата составит около 1000 рублей. Отказ от официального заключения снизит цену обследования приблизительно на 1500–3000 рублей. Если дополнительно заказать у экспертов рекомендации по устранению выявленных недостатков, это добавит к стоимости еще около 2500–5000 рублей.

Что касается стоимости обследования зданий и сооружений, в большинстве компаний она договорная и зависит от объема и цели проведения работ.

Каадзе Анастасия Геннадьевна Ответственный редактор

При покупке квартиры или постройке дома через подрядчика стоит заказать тепловизионное обследование. Так вы сразу сможете определить, есть ли в стенах будущей семейной крепости брешь, через которую тепло будет утекать наружу. Не менее важно настоять на своевременном устранении ошибок строителями или скидке от риелторов, благодаря которой вы сможете заказать ремонт. Последним шагом должно стать контрольное обследование.

Экспертиза квартиры перед покупкой: сколько она стоит и как ее провести?

Строительный контроль: какие услуги входят в строительный надзор и кто их оказывает?

Особенности обмера строительных конструкций и помещений

Оценка теплового состояния электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции может осуществляться:

по допустимым температурам нагрева;
превышениям температуры;
избыточной температуре.
коэффициенту дефектности;
динамике изменения температуры во времени;
путем сравнения измеренных значений температуры объекта с другим, заведомо исправным оборудованием.

Превышение температуры - разность между измеренной температурой нагрева и температурой окружающего воздуха.

Избыточная температура - превышение измеренной температуры контролируемого узла над температурой аналогичных узлов других фаз, находящихся в одинаковых условиях.

Коэффициент дефектности - отношение измеренного превышения температуры контактного соединения к превышению температуры, измеренному на целом участке шины (провода), отстоящем от контактного соединения на расстоянии не менее 1 м.

Рассмотрим основные принципы тепловизионного контроля оборудования систем электроснабжения.

Состояние контактов и контактных соединений оборудования оценивается по избыточной температуре при рабочих токах нагрузки IРаб = 0,3 . 0,6Iном. В качестве норматива используется значение температуры, приведенное к 0,5Iном,

Таблица 1

Контролируемые узлы	Θ °С	ΔΘ °С
Токоведущие неизолированные металлические части	120	80
Контакты из меди и ее сплавов	75	35
Аппаратные выводы из меди, алюминия и их сплавов	90	50
Болтовые контактные соединения	90	50
Предохранители на напряжение 3 кВ и выше	75	35
Встроенные трансформаторы тока:
обмотки	-	10
магнитопровод	-	15
Жилы силовых кабелей в режиме нормальном/аварийном с изоляцией:
-из полихлорвинила и полиэтилена	70/80
-из сшитого полиэтилена	90/130
-из резины	65
-из пропитанной бумаги при напряжении, кВ:
1 и 3	80/80
6	65/75
10	60
20	55
35	50

Примечание. Контакт - токоведущая часть аппарата, которая во время операции размыкает или замыкает электрическую цепь; контактное соединение - токоведущее соединение (болтовое, сварное или другое), обеспечивающее непрерывность токовой цепи.

Тепловизионный контроль при рабочих токах, меньших 0,3 Iном, не способствует выявлению дефектов на ранней стадии их развития.

Степень неисправности контактов и контактных соединений оценивается следующим образом:

ΔΘ о,5 = 5. 10°С - начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику;
ΔΘ о,5 = 10. 30°С - развившийся дефект; следует принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы;
ΔΘ о,5 > 30°С - аварийный дефект, требующий немедленного устранения.

Токоведущие части. При оценке теплового состояния токоведущих частей различают степени неисправности, исходя из следующих значений коэффициента дефектности:

до 1,2 - начальная степень неисправности, которую нужно держать под контролем;
1,2. 1,5 - развившийся дефект; следует принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе линии из работы;
более 1,5 - аврийный дефект; требуется немедленное устранение.

Силовые трансформаторы. Тепловизионный контроль трансформаторов напряжением 110 кВ и выше производится при решении вопроса о необходимости их капитального ремонта. Снимаются теплограммы поверхности бака трансформатора, элементов системы охлаждения, вводов и другие.

При анализе теплограмм:

сравниваются между собой нагревы вводов разных фаз трансформатора;
сравниваются нагревы исследуемого трансформатора с нагревами однотипных трансформаторов;
проверяется динамика изменения нагревов во времени и в зависимости от нагрузки;
определяются расположения мест локальных нагревов;
сопоставляются места локальных нагревов с расположением элементов магнитопровода и обмоток;
определяется эффективность работы систем охлаждения.

Рис. 2. Характер распределения температуры по высоте маслонаполненного ввода:

нормальное распределение температуры (А); распределение температуры при наличии короткозамкнутого контура в маслорасширителе (Б); при перегреве внутренних контактных соединений (В); при понижении уровня масла (Г); при нарушении циркуляции масла (разбухание бумажного остова на токоведущем стержне, шламообразование и т.п.) (Д).

Измерительные трансформаторы. Для оценки состояния внутренней изоляции измеряются температуры нагрева поверхностей фарфоровых покрышек, которые не должны иметь локальных нагревов, а значения температуры, измеренные в одинаковых зонах покрышек трех фаз, не должны отличаться между собой более чем на 0,3°С.

Рис. 3. Теплограмма вводов трансформатора

Аппараты защиты от перенапряжений. Признаками исправного состояния вентильного разрядника являются:

одинаковый нагрев во всех фазах верхних элементов в местах расположения шунтирующих резисторов;
практически одинаковое распределение температуры по элементам одной фазы разрядника; отличия температур должны находиться в пределах 0,5-5°С в зависимости от количества элементов в разряднике.
Оценка состояния нелинейных ограничителей перенапряжений осуществляется путем пофазного сравнения температур, измеренных по высоте и периметру покрышки ограничителя. На покрышке не должно быть зон локального нагрева.

Конденсаторы. Температуры нагрева корпусов конденсаторов одинаковой мощности при одинаковой загрузке не должны отличаться между собой более чем в 1,2 раза.

Силовые кабели. Температура нагрева токоведущих жил кабелей, измеренная в местах их подсоединения к аппаратам, не должна превышать допустимого значения.

до 1,2 - начальная степень неисправности, которую нужно держать под контролем;
1,2. 1,5 - развившийся дефект; следует принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе линии из работы;
более 1,5 - аврийный дефект; требуется немедленное устранение.

В заключение следует отметить основные преимущества тепловизионного контроля перед традиционными методами оценки состояния оборудования.

Тепловизионный контроль производится в рабочем состоянии оборудования, то есть под нагрузкой и напряжением. Результаты обследования в таком состоянии являются более достоверными, чем результаты обследований после снятия нагрузки или напряжения. Так, например, для гирлянды изоляторов нагрузкой является не только напряжение, но и тяжение провода. Замеченное тепловизором повреждение изолятора гирлянды может оказаться незамеченным при осмотре гирлянды после снятия с опоры.

Наряду с другими видами современной диагностики, в частности с хроматографическим анализом трансформаторного масла, тепловизионный контроль позволяет:

Тепловизионный контроль электрооборудования – это эффективный способ определения дефектов энергетического оборудования, которые выявляются без отключения электроустановки. Специальные изделия, которые именуются тепловизорами, измеряют температуру присоединений, что позволяет определить степень нагрева поверхности металла. В местах плохого контакта или нарушения целостности по ряду других причин она будет выше обычного. Выявление подобных проблем позволяет вовремя устранить дефектный участок, что убережет оборудование от более пагубных повреждений и аварийных отключений.

Зачем проводить?

Проведение тепловизинного контроля электрооборудования позволяет:

Проводить оперативное наблюдение за состоянием энергетического оборудования, определять узкие места на различной стадии развития дефектов.
Осуществлять независимый контроль, который обеспечивает соблюдение мер и обязанностей по поддержанию электроустановки в исправном состоянии. Актуально для проведения внешнего аудита оборудования потребителей.
Обеспечивать пожарную безопасность электроустановок. Во время аварийных ситуаций имеется риск повреждения прочего оборудования из-за возгорания. Приемлемо для силовых трансформаторов, где возможен выброс масла.

Основное назначение связывается с предотвращением аварийных ситуаций на ранних стадиях появления дефекта.

Виды контроля

В современной практике используются следующие виды тепловизионного контроля электрооборудования:

Периодический. Задается нормативными документами и предполагает в установленные сроки обследование энергетического оборудования.
Текущий. Направлен на выявление дефектов и неисправностей энергоустановки перед и после проведения капитального (текущего) ремонта.
Аварийный. Обеспечивает контроль состояния прочего оборудования после устранения аварийной ситуации.

Это основная градация, которая предопределяет время и место выполнения специализированных измерений.

Сроки проведения

Периодичность проверки тепловизионного контроля электрооборудования определяется нормативной документацией, в том числе ПТЭ, методики проведения измерений и расчетов, РД 34.45-51.300-97 (для России). В представленной документации даны следующие рекомендации по проведению обследования электроустановок:

до 35 кВ – не менее 1 раза в 3 года;
110-220 кВ – не менее 1 раза в 2 года;
выше 220 кВ – ежегодно.

Имеются исключения, которая могут задаваться главным инженером энергопредприятия не ниже нормативных, а также при наличии следующих случаев:

Перед и после проведения капитального или текущего ремонта электроустановки.
Для вновь вводимых воздушных линий после года эксплуатации.
Для электроустановок, срок службы которых превысил 25 лет и при отработке контактных соединений не менее 5 %. Подобная процедура должна проводиться не менее 1 раза в 3 года.
При работе энергооборудования с предельными токовыми нагрузками, где возможен перегруз, а также в местах с неблагоприятными физическими или природными условиями (гололед, ветер, туман) не менее 1 раза в год.

Методика тепловизионного контроля электрооборудования является основным документом, на который следует ориентироваться. Некоторые производители техники рекомендуют сокращать интервал проведения обследования. Ряд экспертов отмечает, что для поддержания сети в рабочем состоянии требуется постоянный контроль из-за изношенности. Подобная практика не может быть реализована из-за объемов работ.

Преимущества и недостатки

Тепловизионный контроль электрооборудования сопровождается следующими достоинствами:

Портативность, которая позволяет проводить обследование любой электроустановки.
Повышенная точность измерения в сравнении с пирометром или подобными ему устройствами.
Большинство моделей позволяют фиксировать результат, что является основой дальнейшего принятия решения руководством организации.
Выявление дефектных соединений на ранней стадии их появления, что препятствует развитию аварий.

Что касается недостатков, то они незначительные и выражаются в удобстве использования и точности измерений. Приборы отдельных производителей обладают большими габаритами, где не предусмотрены подставки. В некоторых моделях низкий отклик фиксации.

Устройство тепловизора

По сути тепловизоры – это обычная цифровая камера, которая использует особую оптику, способную сравнивать температурный диапазон. Благодаря большой площади охвата качество получаемых результатов не зависит от расстояния до объекта, что обеспечивает выполнение процедуры в рабочем состоянии энергоустановки.

Основным и самым важным элементом любого тепловизора считается фокальная матрица (FPA). Последняя обладает высокой чувствительностью, что обеспечивает точность определения уровня выделяемого тепла. Для работы с персональным компьютером камеры такого типа получили USB-разъемы. Это гарантирует сохранение результатов обследования, что подтверждает или опровергает необходимость проведения обслуживания.

Стоимость оборудования

Тепловизионный контроль электрооборудования – это дорогое удовольствие, так как установки такого типа в среднем стоят от 300 долларов для бытового пользования и около 3000 для профессиональной эксплуатации. Учитывая несколько бригад по обслуживанию высоковольтных и распределительных линий, а также прочих электроустановок, набегает существенная сумма. Тем не менее такое приобретение окупается сполна благодаря снижению аварийности сети и недоотпуска энергии.

Ценник во многом определяется дополнительным функционалом, а также сложностью матрицы. Некоторые изделия по стоимости доходят до отметки в 25 000 долларов. Подобная аппаратура позволяет производить съемку с расстояния до 500 метров, что отлично подходит для выполнения обследования крупногабаритных ВЛ.

Проверка и поверка устройства

Проверка работоспособности устройства осуществляется непосредственно перед проведением обследования соединений. Нормы тепловизионного контроля электрооборудования предполагают выполнение таких действий перед каждым замером температуры. Однако на практике подобный процесс не производится.

Что касается поверки изделия - как и любой измерительный прибор должен проходить в сроки, указанные производителем. На устройстве обязана располагаться метка ЦСМ, которая подтверждает точность измерения. Обратите внимание, что использование пирометров китайского производства часто дают погрешность и не проходят проверку в метрологии.

Применимость на практике

Применение тепловизионного контроля электрооборудования зарекомендовало себя с положительной стороны. Это связывается с эффективностью выявления дефектов, безопасности и простоты выполнения поставленных задач. Правильное осуществление измерений предполагает:

На основании документации и данных контроля принимается решение о критичности и необходимости устранения дефекта.

Протоколы

Протокол тепловизионного контроля электрооборудования – это документ местного или государственного стандарта, в котором отражаются основные и важные моменты исследования электроустановок. Здесь дается заключение относительно проведения обследования, записываются дефекты. При необходимости прикладываются снимки, подтверждающие потребность осуществления ремонтных работ. Стандартная форма представлена в приложения распорядительной документации 34.45-51.300-97.

Техника безопасности

К самостоятельной работе с тепловизором допускаются работники, которые прошли инструктажи, обучение безопасным работам с устройством, а также владеют навыками пожарной безопасности. Во время проведения обследования необходимо использование спецодежды.
Во время периодического или внепланового осмотра запрещается устранять выявленные дефекты. Работы такого типа могут выполняться по распоряжению.
Запрещается приближение к токоведущим частям ближе допустимых норм. Необходимо помнить и понимать, что установка находится под напряжением, что является повышенным источником опасности.

Это основные позиции, которые предопределяет безопасное проведение работ. Примерные условия и требования предъявляются к периодическим осмотрам электроустановок.

Заключение

Тепловизор – это специальное устройство, которое нашло широкое применение в электроэнергетике Изделие такого типа весьма дорогостоящее, однако благодаря назначению и эффективности выполнения поставленных задач является неотъемлемой частью предупреждения аварий. Периодичность тепловизионного контроля электрооборудования, а также методика выполнения обследования прописывается в нормативной документации: в правилах техники эксплуатации, в РД 34.45-51.300-97.

Контроль состояния соединений заносится в протокол, на основании которого должен проводиться вывод оборудования в ремонт. Необходимость устранения подобных дефектов определяется главным инженером энергопредприятия. Технология является спасительной для высоковольтных сетей, что снижает аварийность минимум на 70 %. В большинстве случаев устранение дефектов не требует гашения ВЛ.

Исследование контактов необходимо выполнять в точности с техникой безопасности. Заметим, что тепловизоры имеют гораздо большее применение. Устройство используется в строительстве, в охоте, медицине и многих других сферах деятельности.

Читайте также: