Technika bezkontaktného merania teplôt a zobrazovania teplotných polí s využitím v energetike, telekomunikáciách, stavebníctve, priemysle, lekárskej praxi, bezpečnostných, vojenských a mnohých ďalších účeloch je známa pod názvom termovízia. Vďaka už pomerne vysokej spoľahlivosti a technickej dokonalosti sú kamery vyrábané v súčasnosti poprednými celosvetovými výrobcami rozšírené na celom svete, no najmä vo firmách a spoločnostiach kde je spoľahlivosť výroby prípadne dodávky elektrickej energie nesmierne dôležitá.

3. Rušivé faktory termografických meraní

V priebehu termografických kontrol rôznych častí elektrických inštalácií meranie ovplyvňujú rušivé faktory (vietor, dážď, sneh, vzdialenosť predmetu apod.).

Pri vonkajších podmienkach je potrebné uvažovať chladiaci účinok vetra. Je potvrdené, že prehriatie merané pri rýchlosti vetra 5 m.s-1 je približne dvojnásobné ako pri rýchlosti 1 m.s-1. Existuje mnoho miest veterných (napr. ostrovy, hory apod.), kde sa musia kontrolovať zariadenia a je potrebné počítať s tým, že prehrievajúce časti by mohli mať omnoho väčšiu teplotu v prípade ak by bola rýchlosť vetra nižšia. V takomto prípade nám pomáhajú známe empirické korekčné súčinitele. Oteplenie vynásobené korekčným súčiniteľom poskytuje nameranú teplotu, v prípade bezvetria.

Taktiež dážď a sneh majú na elektrické časti chladiaci účinok. Kontroly možno realizovať s prijateľnými výsledkami i počas sneženia, pokiaľ je sneh suchý, ale i za mierneho dažďa. Kvalita obrazu sa bude zhoršovať v silnom snežení a daždi, a meranie sa neodporúča v takomto prípade uskutočňovať. Môže sa totiž stať, že budeme merať teplotu snehových vločiek alebo dažďových kvapiek (tie sú totiž pre infračervené žiarenie prakticky nepriepustné).

4. Experimentálne merania

Pri termovíznom meraní, ako sme spomínali, sa odporúča zaťažiť prúdové cesty na maximálnu možnú dovolenú hodnotu. Lisované alebo skrutkované spoje majú v prípade takéhoto zaťaženia teplotný potenciál a ten by mal byť identický s teplotou vodiča, kábla alebo zbernice. Pokiaľ majú tieto spoje vyššiu teplotu, klasifikujeme ich ako oteplené a určujeme stupeň naliehavosti odstránenia príčiny (Tab. 2). Uvedená 4-stupňová klasifikácia je stanovená optimálne s časovým horizontom opravy a vychádza z teoretických a praktických skúseností.

Pre oteplenie spoja platí:

Tab. 1. Kritéria hodnotenia zistených chýb podľa 4-stupňovej klasifikácie.

Obr. 1. Prúdový spoj medzi káblovým okom a poistkovým základom

Odporučenie: vyčistiť a dotiahnuť označené prúdové spoje (nameraný bod oteplenia nie je dostatočne prúdovo zaťažený – 30% In, preto je stupeň oteplenia určený metódou porovnávania).

Obr. 2. Prúdový spoj medzi káblovým okom a priechodkou (svorníkom transformátora)

Odporučenie: vyčistiť a dotiahnuť označené prúdové spoje (nameraný bod oteplenia nie je dostatočne prúdovo zaťažený – 35% In, preto je stupeň oteplenia určený metódou porovnávania).

Obr. 3. Prúdové spoje na odpojovači

Odporučenie: vyčistiť a dotiahnuť označené prúdové spoje.

Obr. 4. Prúdový spoj medzi Cu prepojovacím pásom a Cu kontaktom

Obr. 5. Prúdový spoj medzi Cu prepojovacím pásom a AlFe lanom v kotevnej svorke

Obr. 6. Prúdové spoje na vývode z deiónového ističa

Odporučenie: vyčistiť a dotiahnuť označené prúdové spoje. Nameraný bod oteplenia nie je dostatočne prúdovo zaťažený, preto je stupeň oteplenia určený metódou: porovnávania.

Obr. 7. Prúdový spoj medzi meničom MTP a Al prípojnicou

Odporučenie: vyčistiť a dotiahnuť označený prúdový spoj. Na fáze 3 odporúčame vymeniť menič MTP, nakoľko sa môže jednať o jeho skrytú chybu. Nameraný bod oteplenia nie je dostatočne prúdovo zaťažený, preto je stupeň oteplenia určený metódou porovnávania.

5. Záver

V predkladanom príspevku poukazujeme na možnosti využitia termovíznych kamier v procese údržby, diagnostiky a monitoringu na elektrických distribučných zariadeniach, ktorá má nielen bezpečnostný význam, ale hlavne prináša významný ekonomický efekt. Nakoľko zo získaných poznatkov je možné predpokladať výpadok VVN a VN zariadenia až na niekoľko hodín a uvedený poruchový stav má následne dopad na ekonomiku iných sekundárnych závislých odberateľov.

Výhoda realizovaných kontrol termovíznou kamerou v energetike spočíva v procese využívania objavu snímania a vyhodnocovania tepelného žiarenia, ktoré je prítomné a generované v každom mieste zvýšeného odporu resp. zvýšenia prúdového zaťaženia v zúženom priestore apod.

Počas pravidelných kontrol môžu byť prípadné poruchy objavené už v počiatočnom štádiu (čo má vplyv na ekonomiku, plánovanie náhradných dielov apod.). Podotýkame, že hlavným kritériom pre rozhodnutie, či ide o nedokonalý spoj, nie je iba absolútna teplota spoja, ale najmä teplotný rozdiel voči ostatným spojom, prípadne ich rastúci trend. Meraním, postupným sledovaním a porovnávaním s archivovanými hodnotami možno rozhodnúť o kvalite monitorovanej časti. Možno konštatovať, že súčasné termovízne systémy so svojím špičkovým vybavením sú nesmierne výkonný pomocník pri kontrolách a revíziách, pričom umožňujú veľmi rýchlo informovať prevádzkovateľa priamo na mieste o zistenej poruche ako aj jej závažnosti.

Literatúra

• Šimko M., Chupáč M.: Termovízia a jej využitie v praxi. EDIS Žilina, 2007.
• Šimko M., Chupáč M.: Non-Destructive Method of Measurement of Radio Transmitters Antenna Systems. Electronics amd Electrical Engeneering 2011, No. 1, Kanunas, Lithuania.
• Pavlásek P., Gutten M., Korenčiak D.: Meranie a meracie systémy [elektronický zdroj]. Učebné texty 2004, Žilinská univerzita, 1 elektronický optický disk (CD-ROM).