Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов

Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов – Все об электричестве

Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов

Говоря о любой диагностике, обычно подразумевают комплекс теорий, средств и методов, способных обнаружить проблему и сделать определенные профессиональные выводы.

Экспертиза электрооборудования необходима для того, чтобы произвести техническое освидетельствование электрического оборудования (или электрической установки) и установить ее соответствие уровню безопасности согласно нормам.

Для этого нужно определиться как со способом контроля, так и с выбором средств.

В чем заключается задача специалистов

Как правило, диагностика электрооборудования, которую предлагают компетентные фирмы, осуществляется грамотными экспертами. Объектом проверки могут стать бытовые и производственные электроприборы, различные устройства, применяемые в общественных заведениях, помещениях, офисах.

Специалист должен тщательно изучить как работу приборов, так и прилагаемые к ним документы. На основе такого анализа делается вывод о том, соответствуют ли фактические технические характеристики оборудования заявленным документальным.

На какие вопросы может ответить специалист по диагностике:

  1. Присутствуют ли повреждения и дефекты? Какова причина их появления?
  2. Соответствует ли мощность, указанная производителем, фактическим показателям электроустановок (или электрооборудования)?
  3. Контрафактный ли прибор или он оригинален?
  4. Каковы сроки его эксплуатации, исправен ли он?
  5. Соответствует ли оборудование критериям схемы электроснабжения, системе защиты здания и пр.?

Экспертиза электрооборудования может быть комиссионной. При таком варианте все эксперты по очереди оглашают свое мнение. В том случае, если они разнятся, составляются специальные акты особого мнения.

Ответственность за вынесенное решение

Нужно сказать, что ее степень достаточно высока. Специалисты, проводящие диагностирование, в полной мере отвечают за свою работу с административной, дисциплинарной, материальной и гражданской точки зрения. Если экспертиза связана с каким-либо судебным делом, то им может даже грозить уголовная ответственность за неверную оценку.

Основные этапы в процессе выявления неполадок

Работа электрооборудования с применением таймеров времени

Техническая диагностика электрического оборудования имеет ключевую задачу – обнаружение неисправностей. Она может возникнуть на самых разных стадиях эксплуатации приборов. Таким образом, диагностику можно считать верным средством повышения надежности электрических приборов в цикле их использования.

Выделяют несколько этапов процесса выявления неполадок:

  1. Логическая оценка явных признаков.
  2. Формирование списка неисправностей, способных спровоцировать отказ.
  3. Определение наиболее пригодного варианта проверки.
  4. Действия, направленные на поиск узлов неисправностей.

Рассмотрим нагляднее с помощью примера:

Заметим, что наладка электрооборудования в каждом конкретном случае сродни логическому исследованию. Профессиональная интуиция специалиста стоит, в данном случае, в одном ряду с опытом и знаниями.

При этом необходимо досконально знать устройство определенного прибора, понимать, как выглядит нормально функционирующее устройство, и учитывать возможные причины неисправностей.

Помимо этого, очень важно уметь манипулировать методами, которые предполагает диагностика электрооборудования, и верно подбирать нужный в каждом уникальном случае.

Новейшие средства в области диагностики

Работа современных специалистов может быть существенно упрощена благодаря инновационным приспособлениям и методам. Использование инфракрасной термографии открывает следующие возможности:

  • Увеличение потенциала электроустановок (благодаря обнаружению неисправностей на начальных стадиях).
  • Проверка состояния приборов, не выводя их из рабочего цикла.
  • Уменьшение издержек на техобслуживание (благодаря прогнозированию временных рамок и уменьшению масштабов ремонта).
  • Снижение утрат электрической энергии в контактных соединениях (с помощью современных методов их ремонта).

Тепловизоры позволили достичь совершенно нового уровня в сфере ремонта и эксплуатации электрооборудования. Принцип использования теплового излучения лежит в основе работы этого (и аналогичных с ним) приборов.

Этот метод широко применяется, когда необходимо внеплановое, дополнительное исследование с помощью инфракрасных излучений (например, когда осуществляется техническая диагностика поврежденных стихийным бедствием воздушных линий электропередач).
Для допуска к работе тепловизоры должны соответствовать следующим критериям:

Для использования таких инноваций мастер должен непременно иметь лицензию и соответствующую сертификацию на проведение подобных работ.

Несколько ключевых параметров экспертизы

Ремонт электрического оборудования

Важнейшими критериями, подвергающимся проверке при наладке электрооборудования, являются:

  1. В области осветительных приборов анализируют относительную влажность, частоту включения-выключения, температуру, показатели напряжения.
  2. Если диагностируют электродвигатели, то оценивают фазово-амплитудный критерий обмотки, зазоры в подшипниках, температурные показатели обмотки и подшипникового узла. Если электрический двигатель используется в местах с повышенной сыростью, необходимо выполнять замеры изоляционного сопротивления.
  3. Защитная и пускорегулирующая аппаратура требует при проверке оценивать в первую очередь сопротивление петли фаза/ноль на предмет соответствия защитным требованиям. Также проводится анализ сопротивления контактных переходов, защитных свойств тепловых реле.

Проверяются не только главные, но и вспомогательные параметры. Это помогает увидеть более подробную картину состояния диагностируемых объектов.

Источник: https://amperof.ru/elektropribory/ekspertiza-elektrooborudovaniya-professionalnyj-podhod-k-vazhnejshemu-voprosu.html

Современные средства диагностики электрического оборудования — Статьи об энергетике

Современным универсальным средством диагностирования электрооборудования является инфракрасная термография, которая дает возможность: контролировать состояние электрооборудования без вывода его из работы; увеличить ресурс электрического оборудования за счет выявления дефектов на ранней стадии их развития; уменьшить потери электроэнергии в контактных соединениях в результате своевременного ремонте контактов; сократить затраты на техническое обслуживание вследствие прогнозирования сроков и снижения объема ремонтных работ. По полученным термограммам идентифицируют, например, такие дефекты, как неправильная или неэффективная работа систем охлаждения; локальные нагревы элементов конструкции; ухудшение изоляции высоковольтных вводов и др. Известно, что при износе подшипников вырабатывается тепло, вследствие чего двигатель вибрирует, и нарушается его центровка. Измерение температуры подшипников позволяет определить точки перегрева и спланировать ремонт или замену до полного повреждения оборудования. Для силовых трансформаторов завод-изготовитель, как правило, указывает максимальные рабочие температуры. По точкам перегрева, измеренным, например, бесконтактным инфракрасным термометром, можно судить о дефекте обмоток трансформаторов.

Возможность контролировать ситуацию по реальному параметру (температуре) позволяет снизить вероятность возникновения пожаров и взрывов. Для обеспечения безопасности контроля в опасных зонах разработаны специальные модели инфракрасных термометров в искробезопасном исполнении.

Рекомендации при проведении тепловизионного обследования электротехнического оборудования и установок

Современные ИК — камеры в нормальных условиях эксплуатации способны измерять температуру в диапазоне —40…+1200°С, что вполне достаточно для большинства обследуемых объектов.

Камеры могут автоматически находить самую высокую температуру в изображении; полученная термограмма сохраняется в памяти камеры.

Правильное температурное измерение зависит не только от возможностей ПО или самой камеры, но и от условий, в которых работает камера.

Ошибка может появиться в том случае, если реальное место нагрева скрыто от оператора, т.е. недоступно. Другая причина неверного определения температуры на обследованном объекте из-за плохо выбранного фокуса съемки. Для тепловизионного обследования электрических установок используется метод измерения, который основан на сравнении однотипных объектов.

https://www.youtube.com/watch?v=PLEU1q9k7Pc

В соответствии с этим методом осуществляется систематический просмотр однотипных элементов параллельно для оценки степени нагрева одного из них в сравнении с элементом, предположительно находящимся в нормальном состоянии.

Реальный нагрев представляется тепловым пятном с явным спадом температуры за пределами пятна Чтобы правильно оценить, имеет ли исследуемый элемент перегрев, необходимо знать его рабочую температуру и температуру окружающей среды.

Лекция 7. Методы и средства технического диагностирования

Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов

Техническая диагностика представляет собой систему методов, применяемых для установления и распознания признаков, характеризующих техническое состояние оборудования. Все методы технического диагностирования разделяются на субъективные (органолептические) и объективные (приборные).

Несмотря на развитие аппаратных средств измерений и контроля, большая роль в определении неисправностей и нахождении повреждений механического оборудования приходится на субъективные методы, предполагающие использование человеческих органов чувств. Комплекс таких органолептических методов контроля получил название осмотр.

Осмотр, включает в себя элементы визуального, измерительного контроля, восприятия шумов и вибраций, оценку степени нагрева корпусных деталей, методы осязания, используемые для определения фактического состояния оборудования и его составных частей, процессов их функционирования и взаимодействия, влияния окружающей среды и условий эксплуатации.

Органолептические методы

Органолептический метод (органо- + греч. leptikos – способный взять, воспринять) основан на анализе информации, воспринимаемой органами чувств человека (зрение, обоняние, осязание, слух) без применения технических измерительных или регистрационных средств.

Эта информация не может быть представлена в численном выражении, а основывается на ощущениях, генерируемых органами чувств. Решение относительно объекта контроля принимается по результатам анализа чувственных восприятий.

Поэтому точность метода существенно зависит от квалификации, опыта и способностей лиц, проводящих диагностирование.

При органолептическом контроле могут использоваться технические средства, не являющиеся измерительными, а лишь повышающие разрешающие способности или восприимчивость органов чувств (лупа, микроскоп, слуховая трубка и т.п.).

Принятие решения имеет характер «соответствует – не соответствует» и определяется диагностическими правилами типа «если – то», имеющими конкретную реализацию для узлов механизма. Практически, происходит оценка состояния оборудования по двухуровневой шкале – продолжать эксплуатацию или необходим ремонт.

Основная цель – обнаружение отклонений от работоспособного состояния механизма. Решение о техническом состоянии механизма принимает технологический или ремонтный персонал, обслуживающий оборудование на основании опыта и производственной ситуации.

Принимается решение об остановке оборудования для визуального осмотра и последующего ремонта, продолжения эксплуатации или проведения диагностирования с использованием приборных методов.

Практический опыт показывает, что невозможно заменить механика с его субъективизмом, основанном на знании особенностей эксплуатации и ремонта оборудования. Этот метод является первым уровнем решения задач диагностирования.

Стандартами, использование органолептического метода контроля не регламентируется, однако в практике работы служб технического обслуживания он применяется повсеместно.

Основываясь на опыте эксплуатации металлургических машин накопленным рядом фирм, данный метод интерпретируется следующим образом.

Основные органолептические методы, используемые при оценке технического состояния механического оборудования.

  1. Анализ шумов механизмов проводится по двум направлениям:

1.1 Акустическое восприятие, позволяющее оценивать наиболее значимые повреждения, меняющие акустическую картину механизма. Весьма эффективно при определении повреждений муфт, дисбаланса или ослабления посадки деталей, обрыве стержней ротора, ударах деталей. Диагностические признаки – изменение тональности, ритма и громкости звука.

1.2 Анализ колебаний механизмов. В этом методе механические колебания корпусных деталей преобразуются в звуковые колебания при помощи технических или электронных стетоскопов. Электронные средства позволяют расширить возможности человеческого восприятия.

  1. Контроль температуры позволяет оценить степень нагрева корпусных деталей по уровням «холодно», «тепло», «горячо». «Холодно» – температура менее +20 0С, «тепло» – температура +30…40 0С, «горячо» – температура свыше +50 0С.

Пределом для непосредственного восприятия является температура +600С – выдерживаемая, у большинства тыльной стороной ладони без болевых ощущений в течение 5 с.

Использование дополнительных средств – брызг воды позволяет контролировать значения +70 0С – видимое испарение пятен воды и +100 0С – кипение воды внутри капли на поверхности корпусной детали.

Недопустимым является прикосновение к вращающимся и токоведущим деталям.

  1. Восприятие вибрации основано на тактильном анализе (как реакции соприкосновения), как и контроль температуры. Значения параметров вибрации субъективно оценить нельзя. Возможен сравнительный анализ вибрации. Абсолютная оценка практически всегда содержит грубые ошибки из-за различных ощущений человека и широкого спектрального состава вибрации. В высокочастотном диапазоне возможности человека по восприятию вибрации ограничены. В низкочастотном диапазоне возможности человека по восприятию вибрации существенно различаются из-за различного уровня подготовки.
  2. Визуальный осмотр механизма предоставляет большую часть информации о техническом состоянии. Осмотр может проводиться в динамическом режиме (при работающем механизме) и в статическом (при остановленном механизме).
  3. Методы осязания используются при оценке волнистости, шероховатости, качестве смазочного материала, его вязкости, пластичности, наличии посторонних включений, для оценки шероховатости поверхности поврежденных деталей.

Приборные методы

Наряду с органолептическими методами при техническом диагностировании используются приборные методы, позволяющие получить количественную оценку измеряемого параметра.

Диагностирование с применением приборов основано на получении информации в виде электрических, световых, звуковых сигналов, отображающих изменение состояния объекта.

В зависимости от физической природы измеряемых параметров различают:

  1. Механический метод – основан на измерении геометрических размеров, зазоров в сопряжениях, давлений и скорости элементов. Применяется при количественной оценке износа деталей, установлении люфтов и зазоров в сопряжениях, давлениях в гидро- и пневмосетях, сил затяжки резьбовых соединений, номинальной скорости привода. Используется разнообразный мерительный инструмент и приборы: линейки, штангенциркули, щупы, шаблоны, индикаторы перемещения часового типа, динамометрические ключи, ключи предельного момента, манометры.
  2. Электрический метод (ваттметрия) заключается в измерении: силы тока, напряжений, мощности, сопротивлений и других электрических параметров. Метод позволяет по косвенным параметрам установить техническое состояние механизма. Средства для реализации: амперметры; вольтметры; измерительные мосты; датчики: перемещений, крутящих моментов, давлений; тахогенераторы; термопары.
  3. Тепловой метод (термометрия) – основан на измерении температурных параметров диагностируемого объекта. С помощью термометрии определяются: деформации, вызываемые неравномерностью нагрева, состояние подшипниковых узлов, смазочных систем, тормозов, муфт. Используются: термосопротивления, термометры, термопары, термоиндикаторы, термокраски, тепловизоры.
  4. Виброакустические методы (виброметрия) основаны на измерении упругих колебаний, распространяющихся по узлам в результате соударения движущихся деталей при работе механизмов. Область применения: оценка и контроль механических колебаний; определение, распознавание и мониторинг развития повреждений в деталях и конструкциях. Используются: шумомеры, виброметры, спектроанализаторы параметров виброакустического сигнала.
  5. Методы анализа смазки основаны на определении вида и количества продуктов изнашивания в масле. Применяются способы: колориметрический, полярографический, магнитно-индукционный, радиоактивный и спектрографический.
  6. Методы неразрушающего контроля: магнитные, вихретоковые, ультразвуковые, контроля проникающими веществами, радиационные, радиоволновые. Методы используются для определения целостности отдельных деталей механизма.

Классификация диагностических приборов может быть проведена по следующим признакам: цифровые и аналоговые, показывающие и сигнализирующие, универсальные и специализированные, стационарные и переносные и др.

Однако, все средства технического диагностирования, используемых для диагностики механического оборудования, по уровню решаемых задач и приборной реализации можно разделить на: портативные, анализаторы и встроенные системы.

Портативные средства технического диагностирования реализуют измерение одного или нескольких диагностических параметров, характеризуются малыми габаритами и отсутствием обмена данных с компьютерными системами (рисунок 40).

К их преимуществам относятся: быстрота процесса измерения, простое обслуживание и управление, оперативное и наглядное получение информации в виде одиночного результата, низкая стоимость.

Область применения – оперативный контроль технического состояния оборудования работниками ремонтных служб и технологическим персоналом.

(а)(б)
(в)(г)

Рисунок 40 – Портативные приборы:
а) электронный стетоскоп; б) виброметр; в) тахометр; г) пирометр

Анализаторы позволяют выполнить не только измерение, но и детальный анализ диагностических параметров. На основании полученной информации проводится обнаружение повреждений на ранней стадии развития.

Среди данного класса средств технического диагностирования необходимо выделить спектроанализаторы вибрации, тепловизоры, анализаторы напряжения (рисунок 41).

Переносной прибор выступает в роли мобильного устройства для сбора и предварительного анализа данных, а компьютер и программное обеспечение позволяет проводить более глубокие исследования на основе анализа трендов и экспертных систем.

Применение анализаторов оправдано при специализации процессов контроля, высокой квалификации специалистов, необходимости обеспечения качества проводимых измерений. Область применения – специализированные подразделения промышленных предприятий по экспертизе технического состояния, наладке механического оборудования.

(а)(б)
  (в) (г)

Рисунок 41 – Анализаторы:
а) анализатор вибрации 795М; б) анализатор вибрации СД-21; в) тепловизор «SAT HY-6800»; г) тепловизор FLIF TG165

Встроенные системы используются при необходимости постоянного контроля технического состояния оборудования.

Основные задачи: защита оборудования от ненормативных режимов работы, мониторинг технического состояния, диагностирование состояния оборудования, использование комплекса диагностических параметров (рисунок 42).

Основные направления развития: контроль комплекса диагностических параметров; использование персональных компьютеров при обработке однотипной информации; блочный принцип построения; универсальность.

Рисунок 42 – Структурная схема стационарной системы контроля вибрационных параметров

В случае контроля одного параметра (обычно вибрации), устанавливается блок контроля, измеряющий и сравнивающий текущее и заданное значение параметра. При превышении заданного уровня включается звуковая или световая сигнализация; возможна остановка оборудования.

Если количество точек возрастает, их контроль однотипен и выполняется по определённой программе, наиболее целесообразным является соединение измерительной (датчики, линии связи, предусилители) и вычислительной (персональный компьютер) систем.

При одновременном контроле нескольких взаимодополняющих параметров по одному агрегату используют блочный принцип, основанный на единой элементной базе и конструкторском решении. Наиболее характерно данное построение для механизмов роторного типа.

Контролируемые диагностические параметры: параметры вибрации корпусов подшипников, биения вала, орбита движения вала, частота вращения, температура смазочного материала.

Сигнализирующая система встроенного контроля предполагает участие оператора и дополнительный спектральный анализ для точной постановки диагноза.

Использование стационарной системы контроля для защиты оборудования от превышения нормативных параметров работы обосновано лишь в случае недоступности оборудования для осмотра.

Высокая стоимость – один из недостатков встроенных систем, определяется не только стоимостью аппаратной части, но и затратами на поддержание системы в работоспособном состоянии. Это ограничивает объём использования встроенных систем 10% эксплуатируемого оборудования.

Вопросы для самостоятельного контроля

  1. В чём заключается основное отличие органолептических и приборных методов диагностирования?
  2. Перечислите органолептические методы диагностирования, их достоинства и недостатки.

  3. Какие приборные методы используются для диагностирования механического оборудования?
  4. Приведите примеры объектов диагностирования при использовании механических и электрических методов диагностирования.

  5. Для каких объектов диагностирования применяют вибрационные и тепловые методы диагностирования?
  6. Какие задачи диагностирования решаются при использовании анализа смазки и неразрушающего контроля?
  7. Назначение, особенности и область применения портативных средств диагностирования.

  8. Основные особенности и область применения анализаторов при диагностировании механического оборудования.
  9. Классификационные признаки диагностических приборов.
  10. Для чего и когда устанавливают стационарные системы вибрационного контроля механизмов и машин?

Экспертиза электрооборудования: профессиональный подход к важнейшему вопросу

Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов

Говоря о любой диагностике, обычно подразумевают комплекс теорий, средств и методов, способных обнаружить проблему и сделать определенные профессиональные выводы.

Экспертиза электрооборудования необходима для того, чтобы произвести техническое освидетельствование электрического оборудования (или электрической установки) и установить ее соответствие уровню безопасности согласно нормам.

Для этого нужно определиться как со способом контроля, так и с выбором средств.

Методика проведения тепловизионного обследования электрооборудования: особенности и нюансы

Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов

Одно из наиболее востребованных направлений среди неразрушающих методов контроля относится к дистанционной диагностике электрических сетей и коммутационного оборудования.

Внедрение данной технологии позволило намного сократить суммарные затраты на эксплуатационные и приёмосдаточные испытания, поэтому методика проведения тепловизионного обследования электрооборудования подробно регламентирована и проводится на основании чётких технических рекомендаций.

Отдельно подчеркнём, что использование тепловизора для уточнения измерений, проводимых электротехнической лабораторией, позволяет определять не только явные поломки, но и разные стадии развития дефектов, своевременное устранение которых позволит избежать критических ситуаций.

Где применяется тепловизионная съемка электрооборудования

Проблемное соединение

С учётом того, что современная версия термографической диагностики базируется на применении компактных переносных устройств, можно утверждать, что тепловизионный контроль применим к любой электротехнической системе, причём, как на стадии приёмосдаточных испытаний, так и в ходе эксплуатации.

Более детально о сущности термографических методов обследования мы рассказывали в статье «Особенности термографических измерений и диагностики», здесь же напомним, что данная технология базируется на простом физическом факте: неисправный элемент силовой электросети выделяет больше тепла.

Поскольку тепловизор позволяет «увидеть», как распределены тепловые потоки на любом исследуемом объекте, то съемка электротехнического оборудования в этом спектре электромагнитного излучения сразу отображает его техническое состояние.

Не сегодняшний день термографический поиск неисправностей применяется в следующих областях электротехники:

  • проверка исправности коммутирующих элементов (как в силовых, так и в распределительных сетях);
  • контроль рабочих режимов трансформаторов;
  • дистанционный контроль баланса фаз в электрических сетях высокого напряжения;
  • поиск проблемных соединений в скрытой проводке (актуально даже для домашних распределительных сетей);
  • контроль режимов работы электрических генераторов тепловой энергии (тёплые полы, электрокотлы и т.д.).

Отдельно отметим, что силовые сети передачи электроэнергии – это не только провода и коммутаторы, но и целый комплекс дополнительного оборудования, состоящего из механических и гидравлических систем.

Так, до появления тепловизионного контроля, особенно проблематичным был поиск поломок в масляных системах охлаждения трансформаторов. Серия измерений, выполняемая ЭТЛ для проверки масляных контуров электроустановок, включает десятки отдельных замеров, часть которых должна производиться в лабораторных условиях.

Учитывая, что подобные работы выполняются с отключением оборудования и с привлечением высококвалифицированных специалистов, прямые и косвенные затраты на их проведения всегда были очень высокими.

С помощью тепловизора получить заключение об общем состоянии трансформатора можно в разы быстрее и без отключения электроустановки.

Второй фактор, который обусловил внедрение тепловизионного контроля в ассортимент услуг практический каждой аккредитованной электротехнической лаборатории, это возможность быстро определять проблемные зоны электросети, не подвергая её критическим перегрузкам.

При этом, объединение термографии и классических методов электроизмерений оказалось настолько эффективным, что многие заказчики теперь работают только с теми исполнителями, которые предлагают комплексное обследование с минимальными затратами времени на проведение обследования.

Возможности метода тепловизионной диагностики

Зоны повышенного нагрева

Выше уже было сказано, что тепловизор позволяет сразу увидеть дефектный элемент электросети. Но для принятия решения о его ремонте или замене этого недостаточно, так как необходимо определить, на какой стадии износа он находится.

Согласно классической методике проверки, для определения указанной характеристики необходимо каждый из потенциально «опасных» узлов подвергнуть нагрузочным испытаниям, сопровождаемых сложными подготовительными мероприятиями.

Профессиональное термографическое обследование позволяет добиться всех необходимых результатов без демонтажа, без дополнительных коммутаций и даже без отключения электроустановки.

Это возможно благодаря тому, что современные тепловизоры формируют полную температурную карту снимаемого объекта, позволяющую получить точные температурные показатели для каждой его точки.

По уровню отклонения этих данных от рабочей температуры объекта можно судить о степени износа.

Но подчеркнём, что в данном случае крайне важно, чтобы измерения производились в полном соответствии с регламентом тепловизионного контроля электрооборудования, сформулированным в РД 153-34.0-20.363-99 и выполнялось специалистами, обладающими соответствующими лицензиями.

В общем случае, применение термографической съемки электрооборудования позволяет достигать следующих целей:

  • выявить дефектный элемент электрический сети;
  • определить категорию поломки (или износа);
  • быстро определить общее состояние сети (в пределах нормы или нет, необходимы дополнительные испытания или нет, и т.д.);
  • оценить равномерность распределения нагрузки на кабельные линии (дистанционный контроль баланса фаз);
  • оперативно выявлять отклонения от нормального режима работы в системах масляного охлаждения трансформаторов и других силовых электроустановок.

Особенности тепловизионных испытаний

Прежде, чем начать рассмотрение особенностей конкретных методик тепловизионного контроля электрооборудования, обратим внимание на то, что в электросетях сам факт нагрева рабочего элемента не является однозначным признаком неисправности, поскольку любой кабель или коммутирующий узел, по которому протекает ток, всегда выделяет тепло.

Допустимые температуры контактов

Это означает, что электротехническая термограмма всегда должна отражать тепловые потоки, возникающие на базе собственного излучения проверяемого узла, и предоставлять технологам точную информацию о распределении температур на поверхности установки.

Степень износа того или иного узла оценивается по отклонению его фактической температуры от стандартных рабочих температур.

Для описания фактического состояния узла определяют три степени износа:

  • «начальная степень» (отклонение в 5-100C, устранение может быть отложено до планового ремонта);
  • «развившийся дефект» (10-300C, рекомендуется устранение в ближайшее время);
  • «аварийный дефект» (свыше 300C, необходим срочная остановка оборудования и ликвидация неисправности).

Но так же, как и при термографической диагностике зданий и сооружений, в ходе тепловизионного контроля электрооборудования следует учитывать взаимное влияние элементов электроустановки друг на друга, а также воздействие внешних факторов.

К воздействиям окружающей среды относят:

  • температуру воздуха в помещении или на территории, где установлено проверяемое оборудование;
  • нагрев от прямых и отражённых солнечных лучей;
  • силу ветра;
  • туман;
  • дождь, снег.

К факторам взаимного влияния относят нагрев, возникающий вследствие электромагнитной индукции, что довольно часто происходит в силовых сетях промышленного оборудования.

Кроме этого, при проверке высоковольтных электросетей немаловажное значение имеют:

  • расстояние до контролируемого объекта;
  • степень затухания инфракрасного излучения в конкретных метеорологических условиях;
  • излучающая способность материалов.

С учётом перечисленных особенностей, практический план термографического обследования электрооборудования должен разрабатываться на основании следующих рекомендаций.

Время проверки

Оптимальный климатический сезон для снятия термограмм в электроустановках – конец осени или начало весны.

В большей степени данная рекомендация обусловлена естественным температурным контрастом, но так же стоит учитывать, что электросеть обычно проверяется перед пиковыми нагрузками (зима) и после таковых (весна), для обнаружения последствий интенсивной эксплуатации.

Наиболее подходящее время суток – ночь, утро или дневные часы в пасмурный день.

Важно учитывать, что прямые солнечные лучи нежелательны при тепловизионном обследовании не только из-за того, что они нагревают исследуемый объект, но и по той причине, что так возникают тепловые аномалии в виде отражения от объектов с хорошей отражающей способностью.

Режим работы оборудования

Трансформаторы, как правило, проверяются на холостом ходу. Для остальных видов цепей контрольные замеры желательно выполнять в момент максимальных нагрузок.

Климатические факторы

Очевидно, что снег и дождь значительно затруднят получение точных данных, а также потребуют сложного анализа собранных результатов, поэтому в таких условиях выполнять замеры следует только в критических ситуациях.

Не менее важно и отсутствие сильного ветра, поскольку показания, снятые при разных скоростях ветра, могут отличаться в разы.

Подготовка поверхности

В ходе тепловизионого обследования крайне важно учитывать коэффициент излучения исследуемых поверхностей. Таблица со значениями этого коэффициента для типовых электротехнических материалов приведена в РД 153-34.0-20.363-99.

Из неё следует, что для получения достоверных данных исследуемый объект должен быть очищен от ржавчины и грязи, а также обследован на предмет «соседства» материалов с большой разницей в излучающих характеристиках.

Следует учитывать, что кроме затухания инфракрасного излучения при прохождении через блокирующие слои (например, ржавчину), может возникнуть эффект «ложного перегрева», возникающий из-за присутствия в электроустановке поверхностей с высоким значением коэффициента излучения.

Если же такие поверхности обнаружены, необходимо выполнить дополнительную калибровку прибора с помощью специальных маркеров с коэффициентом излучения, равным единице.

Когда тепловизионный мониторинг является выгодным

В электротехнических системах, как нигде, важно своевременно выявлять критические состояния конструкционных элементов, поскольку любой сбой в оборудовании данного типа нередко связан с нарушением производственной программы и, следовательно, со значительными косвенными убытками.

В связи с чем, тепловизионный контроль применяется не только для плановых проверок, но и для профилактической диагностики. Подобный мониторинг позволяет своевременно выявлять зарождающиеся дефекты и устранять их без потерь на ликвидацию последствий, возникающих после аварийных ситуаций.

На крупных производственных предприятиях давно оценили эффективность такой методики, и тепловизионный мониторинг наиболее ответственных участков электросетей давно включён в технологический график регулярных проверок.

В частности, подобным образом контролируются следующие элементы электроустановок:

  • силовые коммутационные шины с механическим присоединением кабелей (чаще всего из-за окисления выходят из строя болтовые соединения);
  • щиты с релейными устройствами, постоянно работающими в переходных режимах (так выявляются межвитковые замыкания);
  • электродвигатели всех типов и категорий;
  • автоматические переключающие устройства (для обнаружения «сгоревших» или окислившихся контактов).

Отдельно отметим, что в электротехнике стоимость ликвидации дефекта на ранней стадии в разы меньше затрат, необходимых для устранения аварийных ситуаций, возникших из-за его перехода в критическое состояние.

Избыточная температура в соединениях

Чтобы обосновать предыдущее утверждение, приведём наглядный пример из реальной практики нашей лаборатории.

В ходе профилактического мониторинга на одном из производственных предприятий были выявлены критические режимы работы в цепях питания основного технологического конвейера.

В ходе визуального осмотра данный дефект обнаружить было невозможно, поскольку его причиной было внутреннее окисление болтового соединения.

Устранение неисправности на основании нашего отчёта заняло не более 1 часа и потребовало минимальных материальных затрат.

Но если данная неполадка всё-таки дошла бы до критического состояния, то её ликвидация сопровождалась бы полным остановом конвейера на несколько часов, переустановкой оконцевателя на силовой шине, а также заменой самой коммутационной шины.

В завершение обзора сформулируем один простой вывод: тепловизионная диагностика и мониторинг не решают всех проблем электросети, но значительно упрощают и ускоряют проведение основных электроизмерительных испытаний.

Электротехническая лаборатория «Мега.ру» принимает заказы на проведение комплексной диагностики электрооборудования, включая предварительное и контрольные термографическое обследование. Уточнить детали сотрудничества и рассчитать точную стоимость работ можно, связавшись с нашими специалистами любым способом связи, размещенным на странице «Контакты».

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Диагностика работоспособности различных типов электрических аппаратов



Методы диагностирования систем, приборов и цепей электрооборудования автомобилей на современном этапе существенно отличается от методов диагностики недалекого прошлого.

До того как электронные системы начали широко применяться на автомобилях, их электрооборудование состояло из нескольких достаточно простых и независимых систем и устройств, получающих энергию непосредственно от аккумуляторной батареи.

Большинство электрических цепей обычно состояло из выключателя, управляющего электродвигателем или иным исполнительным механизмом, иногда через относительно несложное реле.

Так как компоненты, составляющие электрооборудование были немногочисленны, а их работа была независимой, неисправности было несложно определить электрослесарем относительно невысокой квалификации даже на незнакомых ранее моделях автомобилей.

Простые по конструкции элементы проверялись с помощью контрольной лампы или мультиметра или других измерительных средств. Неисправности более сложных элементов, например, реле, проверялись посредством их замены на заведомо исправный элемент.

Этот метод имел свои преимущества, поскольку требовалось недорогое диагностическое оборудование для электрослесаря, который проводил диагностику, руководствуясь своими знаниями и опытом.

Специалисты автосервиса обучались принципам работы и взаимодействию отдельных подсистем электрооборудования автомобиля, и могли достаточно быстро обнаружить неисправности и причины их возникновения.

Диагностика современных автомобилей

Появление электронных систем впрыска и зажигания в конце 70-х годов прошлого столетия привело к необходимости пересмотра традиционной методики диагностики по трем основным причинам:

  • при традиционном подходе электронный блок управления (ЭБУ) отключается от остальных элементов, которые затем проверяются по отдельности. Если в этих элементах дефектов не обнаруживалось, неисправным (зачастую необоснованно) признавался ЭБУ. Для потребителя это оборачивалось увеличением сроков ремонта, неоправданной заменой дорогостоящих электронных блоков, значительным увеличением стоимости ремонта;
  • взаимосвязь множества датчиков и ЭБУ делает невозможным для специалиста автосервиса держать в памяти полную картину взаимодействия всех элементов системы. Автозаводы снабжают службы сервиса ремонтной документацией в виде блок-схем и диагностических таблиц (часто на СD-RОМ) для облегчения поиска неисправностей, но даже и в атом случае разобраться с работой электронной системы автомобиля в целом затруднительно, особенно если обслуживаются автомобили разных производителей. Специалист должен иметь оперативный доступ к технической документации, чтобы быстро разобраться, локализовать и устранить неисправность, а также алгоритм поиска причины неисправности;
  • электропроводка старых автомобилей обычно была связана с сигналами 2-х уровней: «масса» или «+» аккумулятора. В современных автомобилях по жгутам передаются сложные двоичные и аналоговые сигналы между датчиками, ЭБУ, исполнительными механизмами и т. д. Традиционные контрольная лампа и мультиметр в этом случае практически бесполезны и могут даже нанести повреждение электронным цепям.



Быстрое распространение в 80-х годах более сложных электронных систем управления двигателем создало потребность в новых методиках диагностики, новом диагностическом оборудовании, значительном объеме сервисной информации. Большое количество различных типов ЭБУ приводит к потребности обеспечить быстрый доступ к технической информации по каждой конкретной модели автомобиля.

Для удовлетворения этих потребностей были разработаны новые диагностические средства: бортовые (устанавливаемые непосредственно на автомобиле, являющиеся частью ЭБУ) и внешние (внебортовые). Условно их можно подразделить на три категории:

  • стационарные (стендовые) диагностические системы. Они не подключаются к бортовому ЭБУ и, таким образом, независимы от бортовой диагностической системы автомобиля. Эти устройства обычно диагностируют системы впрыска – зажигания, их часто называют мотор-тестерами. По мере усложнения автомобильной электроники расширяются и функциональные возможности стационарных систем, поскольку возникла необходимость диагностировать не только управление двигателем, но и тормозные системы, активную подвеску и т. д.;
  • бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами. Программное обеспечение ЭБУ содержит процедуры, которые записывают в память регистратора коды неисправностей. При обнаружении неисправности ЭБУ включает и выключает в определенной последовательности световой индикатор на приборном щитке. Световой сигнал можно расшифровать по справочным таблицам кодов неисправностей;
  • бортовое диагностическое программное обеспечение, для доступа к которому требуется специальное дополнительное диагностическое устройство. Портативный диагностический тестер (сканер) подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному ЭБУ или всей электронной системе. Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются непосредственно с ЭБУ и интерпретируются специалистами сервиса по специальным справочным таблицам или непосредственно с монитора сканера.

***

Последовательность выполнения диагностики



Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.