紅外熱像儀電氣系統(tǒng)檢查

　　
　　常見(jiàn)的檢查部位
　　
　　大電阻或過(guò)大電流造成的異常發(fā)熱是電氣系統(tǒng)中許多故障的主要原因。利用紅外熱成像，用戶能夠觀察的這些即將發(fā)生損害的熱現(xiàn)象，避免發(fā)生破壞。當(dāng)電流通過(guò)電路時(shí)，其中一部分能量被轉(zhuǎn)換為熱能。這是正?，F(xiàn)象。但是，如果電路中存在異常高電阻或異常大電流，就會(huì)產(chǎn)生異常高溫，造成浪費(fèi)，發(fā)生損害，屬于不正?，F(xiàn)象。
　　
　　歐姆定律(P=I2R)說(shuō)明了電流、電阻和功率或產(chǎn)生的熱能之間的關(guān)系。我們利用大電阻實(shí)現(xiàn)正面的結(jié)果，例如烤面包機(jī)中的熱量或照明燈中的光。然而，有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生不希望的熱量，造成代價(jià)昂貴的破壞。導(dǎo)體過(guò)小、連接松動(dòng)或過(guò)大的電流都會(huì)產(chǎn)生不希望的異常熱量，使電路溫度升高，非常危險(xiǎn)。部件溫度會(huì)逐漸升高，足以熔化。
　　
　　利用熱像儀 ，我們能夠觀察到與高電阻相關(guān)的熱現(xiàn)象，提前避免電路發(fā)熱至造成斷電或爆炸。牢記與電氣故障相關(guān)的兩種基本熱模式：1) 表面接觸不良造成的高電阻；2) 過(guò)載電路或多相不平很故障。
　　
　　接觸故障
　　
　　電流通過(guò)具有高阻值的觸點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生熱量。這類故障通常與開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)或連接器有關(guān)。實(shí)際發(fā)熱點(diǎn)可能非常小，開(kāi)始時(shí)小于1/16 英寸。以下為利用 IR SnapShot 進(jìn)行演示時(shí)發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)實(shí)例。
　　
　　熱圖像 A) 為某個(gè)大型飯店的電梯的電機(jī)控制器。三相中有一相的連接松動(dòng)，造成連接器處電阻值增大。過(guò)度發(fā)熱造成溫度升高 50 °C (90 °F)。熱圖像 B) 為一個(gè)三相保險(xiǎn)絲裝置，其中一個(gè)保險(xiǎn)絲的一端與電路接觸不良。接觸電阻增大造成該連接的溫度比其他保險(xiǎn)絲連接高 45 °C (81 °F)。熱圖像 C) 保險(xiǎn)絲夾，其中一個(gè)觸點(diǎn)的溫度比其他觸點(diǎn)高 55 °C (99 °F)。熱圖像 D) 是一個(gè)兩相墻式插頭，其中接線送到，造成連接端子比環(huán)境溫度高 55 °C (100 °F)。
　　


　　以上全部四個(gè)例子都非常嚴(yán)重，需要立即修正。熱圖像 B) 說(shuō)明了解釋電氣電路熱模式的原理。保險(xiǎn)絲只有一端發(fā)熱。如果保險(xiǎn)絲兩端發(fā)熱，故障現(xiàn)象的解釋將完全不同。電路過(guò)熱、三相不平衡或保險(xiǎn)絲規(guī)格太小，都會(huì)造成保險(xiǎn)絲兩端過(guò)熱。如果僅僅是一端發(fā)熱，說(shuō)明發(fā)熱端存在高接觸電阻。
　　
　　如下圖所示，熱圖像 D) 中的墻式插頭被嚴(yán)重?fù)p壞，然而它能繼續(xù)工作，直到被更換。
　　


　　過(guò)載電路故障
　　
　　以下熱圖像所示為過(guò)載電路。熱圖像 E) 所示的配電盤(pán)中，頂部的主斷路器比環(huán)境溫度高 75 °C (135 °F)。這個(gè)總配電盤(pán)過(guò)載，需要立即引起注意。熱圖像 E) 和 F) 顯示全部的標(biāo)準(zhǔn)短路器發(fā)生過(guò)熱。溫度比環(huán)境溫度高 60 °C (108 °F)。盡管熱圖像中的導(dǎo)線顏色為藍(lán)色，但其溫度也高 45 至 50 °C (81 至 90 °F)。需要重新整理整個(gè)電氣系統(tǒng)。
　　


　　熱圖像 G) 中，控制器的一根線比其他線溫度高 20 °C (36 °F)。需要進(jìn)一步調(diào)查，以確定為什么這根線比其它線溫度高，并根據(jù)需要進(jìn)行維修。熱圖像 H) 中，三相供電設(shè)備中的一個(gè)電流變壓器比其他兩個(gè)變壓器的溫度高 14 °C (25 °F)。這說(shuō)明存在嚴(yán)重的不平衡或變壓器故障，會(huì)嚴(yán)重影響客戶的電費(fèi)。
　　
　　負(fù)荷要求
　　
　　在檢查時(shí)，系統(tǒng)帶有負(fù)荷是非常重要的。在“最壞情況”或峰值負(fù)荷，或者負(fù)荷至少為 40% (按照 NFPA 70B 標(biāo)準(zhǔn)要求)時(shí)進(jìn)行檢查。連接松動(dòng)產(chǎn)生的熱量與負(fù)荷成平方關(guān)系；負(fù)荷越大，越容易檢測(cè)出故障。
　　
　　切勿忘記考慮風(fēng)或其他空氣運(yùn)動(dòng)的制冷效應(yīng)。
　　
　　僅表面溫度
　　
　　紅外照相機(jī)不能觀察到配電柜或?qū)嵭慕饘?strong>總線內(nèi)部。請(qǐng)盡可能打開(kāi)配電柜門(mén)，使照相機(jī)能直接照射到電路和部件。如果發(fā)現(xiàn)配電柜外表面溫度異常，請(qǐng)確信內(nèi)部溫度更高，通常要高得多。以下為一個(gè)母線配電柜的熱圖像，配電柜內(nèi)的母線存在嚴(yán)重故障。熱點(diǎn)大約比環(huán)境溫度高 10 °C，比總線的其他部件高 6 °C。
　　


　　母線配電柜：
　　
　　配電
　　
　　一套電氣系統(tǒng)中可能存在數(shù)以百計(jì)的不同設(shè)備。這些設(shè)備從發(fā)電、高壓輸變電、開(kāi)關(guān)裝置和變電站，到用戶變壓器、開(kāi)關(guān)裝置、短路器、電表、本地配電和電器面板。許多電流公司都采購(gòu)了 FlexCam® 或 SnapShot®進(jìn)行維護(hù)工作。并且?guī)缀跞魏涡袠I(yè)都采購(gòu)了紅外解決方案來(lái)幫助維護(hù)配電系統(tǒng)。
　　
　　熱圖像 M) 是一臺(tái)用戶變壓器，已經(jīng)滲漏出一些冷卻油，造成頂部附近的線圈發(fā)熱。一處連接比環(huán)境溫度高 160 °C (288 °F)。這臺(tái)變壓器需要立即更換，但公司希望延遲一個(gè)月更換，以便在工廠全部計(jì)劃停工時(shí)完成。他們利用 IR SnapShot 熱像儀監(jiān)測(cè)變壓器的狀態(tài)，并成功推遲了維修。熱圖像 N) 為柱上變壓器，其中一處連接比環(huán)境溫度高 30 °C (54 °F)。這樣的條件需要在下次方便的機(jī)會(huì)時(shí)進(jìn)行維護(hù)。熱圖像 O) 所示為墨西哥一個(gè)變電站中一個(gè)斷路器上的發(fā)熱連接。發(fā)現(xiàn)該連接比其他連接的溫度高 14 °C (25 °F)。認(rèn)為這是一個(gè)需要注意的故障。熱圖像 P) 所示為 Peru 變電站的一處過(guò)熱連接。該連接比環(huán)境溫度高 10 °C (18 °F)，無(wú)需特別擔(dān)心。