Тепловизионная камера FLIR T440 для инспектирования электрооборудования

Компания EGI была создана в Дуйсбурге (Duisburg) в 1980 г. Сегодня предприятие предоставляет своим клиентам в промышленной, коммерческой сфере и в области строительства услуги по установке электрического оборудования. В компании работают сотрудники, сертифицированные в соответствии со стандартами DIN EN ISO 9001, DIN 14675 и OHSAS 18001. Когда встал вопрос, какие новые услуги, требующие дополнительных ноу-хау, можно предложить клиентам, было решено обратить внимание на термографическое обследование электрических установок. В 2007 г. специалисты компании провели исследование рынка тепловизионных камер, собрали информацию о производителях и протестировали различные устройства на выставках. Компания FLIR Systems, мировой лидер на рынке тепловизионных камер, быстро возглавила список кандидатов: ее камеры отличались качеством изображения и привлекательным дизайном.

В разгар экономического кризиса 2008–2009 гг. новый бизнес EGI в области термографии развивался очень медленно. К предлагаемой услуге клиенты относились со скептицизмом и одними и теми же возражениями: «Мы выполним проверки сами. Наши собственные электрики могут это сделать. Сейчас у нас нет средств для заказа термографического обследования». Генеральный директор EGI Майкл Вайт (Michael Weigt) и несколько техников компании прошли курс в Центре обучения использованию ИК-технологий (Infrared Training Center, ITC), чтобы получить более глубокие знания о тепловизионных камерах FLIR и программном обеспечении FLIR Reporter. Вначале компания реализовывала небольшие проекты по обследованию отдельных электрических шкафов в школах, больницах, банках и общественных зданиях. Сегодня же EGI проверяет электрооборудование крупных промышленных потребителей.

Рис. 1. Изображения кабельных подсоединений в автоматическом выключателе. Тепловизионная камера позволяет точно определить участки перегрева и, таким образом, принять превентивные меры до возникновения неисправности

Термография для обследования электрооборудования

Рис. 2.Обнаружение явно неисправного кабеля или клеммы

В щитовых может находиться до 40 электрических шкафов, и их необходимо проверять каждые четыре года. Это не только предусмотрено законом, но является требованием страховых компаний по обеспечению противопожарной безопасности. И в этом есть большой смысл, потому что некоторые из таких щитовых находятся в эксплуатации уже более 30 лет. Внешние факторы, такие как УФ-излучение и последующие химические процессы в материале, с течением времени изменяют свойства пластифицирующих добавок в оболочке кабеля, делая ее более хрупкой и подверженной разрушению. К тому же места контакта окисляются, и предохранители начинают работать с перегрузками. Как правило, прежде чем выйти из строя, электрические системы испытывают значительный нагрев (рис. 1).

Пластиковая оболочка кабеля уже имеет пористую структуру, изоляция отслаивается, и температура поднимается выше +60 °C, что указывает на наличие серьезной проблемы. Для выявления ее причины необходимо проверить исправность предохранителей в выключателе, выяснить, не присутствует ли избыточное контактное сопротивление в точках подсоединения кабеля (например, из-за окисления), и т. д.(рис. 2–5). Затем кабель необходимо частично заменить или, по крайней мере, уменьшить его длину (если он достаточно длинный), зачистить и подсоединить заново.

Рис. 3. Системный оператор должен провести проверку в этом месте

Термография также может использоваться для обнаружения асимметричных нагрузок. Их причиной не всегда являются неисправные модули. Возможности старых систем обычно расширяют с течением времени. В таких случаях электрические цепи могут подвергаться большей нагрузке, чем предполагалось первоначально, что может привести к перегреву и опасности пожара. При регулярном обслуживании обеспечивается бесперебойная работа даже совсем не новых электрических установок, при этом предотвращаются незапланированные отключения оборудования и дорогостоящие простои производства.

Термография для контроля качества

EGI не только обеспечивает услуги в области термографии, но и занимается сборкой электрических щитов и шкафов. Специалисты компании используют термографию также для контроля качества производимых шкафов и документируют эти данные для клиентов. Все компоненты являются проводными, и каждый винтовой контакт должен быть затянут с определенным моментом. Тепловизионная камера используется до ввода системы в эксплуатацию для выявления мест избыточного нагрева и немедленного устранения таких проблем.

Рис. 4. ИК-изображение: функция картинки в картинке

FLIR T440 с функцией MSX

Начиная с 2010 г. объем заказов компании EGI на термографические услуги увеличился, и было решено приобрести новую тепловизионную камеру. EGI сделала свой выбор в пользу FLIR T440 (рис. 6), обладающей такой уникальной особенностью, как наличие функции мультиспектральной съемки (MSX).

MSX — это новая запатентованная технология на основе уникального встроенного процессора FLIR, которая обеспечивает получение детального ИК-изображения в реальном времени (рис. 7, 8). Основные преимущества FLIR T440 с технологией MSX:

• ИК-видео в режиме реального времени с распознаванием видимого спектра;
• исключительная четкость ИК-изо­б­ражения для точной идентификации проблемного участка;
• простота идентификации целевой зоны без ущерба для температурных данных;
• отсутствие необходимости в отдельной цифровой съемке для отчетов.
  

  Рис. 5. ИК-изображение: функция совмещения теплового изображения с видимым

В отличие от традиционной технологии Thermal Fusion, при которой ИК-изображение совмещается с изображением в видимом свете, новая технология MSX от FLIR позволяет наложить изображение цифровой камеры на ИК-видео и изображения. MSX обеспечивает более четкие изображения, быструю ориентацию на целевую зону, простоту формирования отчетов и быструю скорость подключения к периферийным устройствам.

Сменный широкоугольный объектив для ограниченного пространства

FLIR T440 оснащена 25-градус­ным объективом, который идеально подходит для решения многих практических задач. Но специалистам в области термографии часто не хватает места в тесных помещениях. Поскольку иногда расстояние до электрического шкафа при съемке составляет всего 80 см, специалисты EGI решили приобрести дополнительный сменный 45-градусный широко­угольный объектив, который даже на таких коротких расстояниях обеспечивает получение полной картины, по которой можно четко определить проблемные области даже в тонких кабелях.

Рис. 6. Камера FLIR T440 с опцией 8-кратного цифрового масштабирования

Рис. 7. ИК-изображение без функции MSX

Сенсорный экран с функцией построения эскизов (новинка от FLIR Systems) позволяет четко указать расположение проблемной области на сохраненном изображении — как на ИК, так и на видимом. Это можно сделать непосредственно на сенсорном дисплее камеры. Отметки на ИК-изображении будут автоматически фиксироваться в отчете.

Рис. 8. ИК-изображение с функцией MSX: По сравнению со стандартными ИК-изображениями, технология MSX обеспечивает дополнительную детализацию при съемке

Технология MeterLink компании FLIR позволяет передавать через Bluetooth данные, полученные от токоизмерительных клещей Extech, в тепловизионную камеру. Такая возможность позволяет экономить время благодаря отсутствию необходимости делать заметки во время обследования. Ранее показания токоизмерительных клещей записывались отдельно на листе бумаги, а затем сопоставлялись с соответствующим ИК-изображением. Конечно, при этом могли возникать ошибки. К тому же теперь процесс отчетности протекает гораздо быстрее, так как все значения автоматически включаются в отчет о проверке.

* * *

Обследования электрооборудования с использованием термографии — интересное современное направление в деятельности компании EGI. Достигнутый в этой области успех во многом обусловлен правильным выбором тепловизионных камер. Результаты освоения новой для EGI коммерческой сферы и предоставления квалифицированных услуг показали, что продукция FLIR отлично подходит для этой задачи (рис. 9).

Рис. 9. FLIR T440