Una utility ceca utilizza le termocamere per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 per individuare fughe di SF6

L'esafluoruro di zolfo (SF6) è usato come un gas isolante negli impianti di distribuzione ad alta tensione, in quanto consente l’uso di apparecchiature più compatte nelle sottostazioni. Tuttavia, l’SF6 è anche un gas serra molto potente. Fughe del gas dalle apparecchiature quindi non solo mettono a repentaglio la continuità della distribuzione elettrica, ma comportano anche conseguenze negative per l'ambiente. Per garantire la continuità della distribuzione dell'energia elettrica e limitare l'impatto sull'ambiente, le utility possono utilizzare termocamere per la rilevazione ottica di gas per rilevare le fughe di SF6. Una utility che ha fatto ricorso alla tecnologia di rilevazione ottica di gas è la società ČEPS a.s. di Praga, in Repubblica Ceca.

ČEPS a.s. è l'unico gestore ceco della rete di trasmissione e detiene una licenza esclusiva a tal fine concessa dall'autorità che regolamenta l'energia ai sensi della relativa legge sull'energia. La società è responsabile della manutenzione e dell’aggiornamento di 39 sottostazioni, comprendenti 68 trasformatori, che consentono il trasporto dell’energia elettrica dalla rete di trasmissione alla rete di distribuzione. Quasi tutti gli interruttori automatici, i trasformatori di corrente, i trasformatori di tensione e le sottostazioni isolate con gas della rete di distribuzione utilizzano l'SF6 come isolante. Questo gas dielettrico è molto efficace come isolante in quanto aiuta a prevenire o spegnere rapidamente le scariche elettriche, rendendolo il gas isolante più comunemente usato nelle apparecchiature ad alta tensione in tutto il mondo.

"Rilevare rapidamente le fughe di SF6 aiuta a evitare guasti e garantisce la continuità della distribuzione di energia", spiega Milan Sedláček, responsabile del reparto di manutenzione alta tensione di ČEPS a.s.

FLIR GF306

"Abbiamo testato la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 su un trasformatore di corrente che perdeva SF6 e ci siamo immediatamente resi conto del suo potenziale", dice Sedláček, "Abbiamo provato a rilevare la fughe senza successo con altri mezzi, ma con la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 siamo riusciti a scoprire dove si trovava il problema. Dopo questa dimostrazione, di enorme successo, abbiamo acquistato la termocamera e non ci siamo pentiti di questa decisione. Si è dimostrata molto efficace anche dopo solo pochi mesi dall'utilizzo".

Sniffer di gas rispetto a FLIR GF306

Poiché l'SF6 è incolore, inodore e non infiammabile, è quasi impossibile rilevarlo ad occhio nudo. Uno strumento comunemente usato per rilevare questo gas invisibile è il cosiddetto "sniffer", un dispositivo che misura la concentrazione di un determinato gas in un’unico punto e genera una lettura della concentrazione in parti per milione (ppm). Anche se questi strumenti sono molto utili, il loro impiego ha dei limiti, secondo Sedláček. "Uno sniffer rileva la fuga di gas in un solo punto. Ciò significa che è molto facile lasciarsi sfuggire una perdita. Il trasformatore di corrente utilizzato per testare la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 è un buon esempio del problema. Sapevamo che stava perdendo, perché dovevamo rabboccarla con SF6 ogni sei o otto mesi circa, ma non riuscivamo a trovare la fuga usando gli sniffer. Con la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 siamo stati in grado di individuare la fuga molto rapidamente".

Le fughe di SF6 in apparecchiature elettriche possono essere dovute a errori di installazione, danni causati durante la manutenzione pianificata o il cedimento degli elementi di tenuta per invecchiamento. I percorsi più comuni delle fughe che si verificano sulle apparecchiature di distribuzione elettrica si trovano su flange, boccole, dischi di rottura e sugli steli delle valvole. "Finché le fughe si trovano solo dove ci aspettiamo di trovarle, lo sniffer poteva essere molto utile, ma le fughe spesso si verificano in luoghi inaspettati", spiega Sedláček. "Nel caso del trasformatore di corrente, abbiamo usato per il test la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306. La fuga si è verificata nel materiale della testata del trasformatore di corrente, e non in una posizione in cui si congiungono due parti, dove sarebbe più comune sospettare una fuga. Non saremmo mai stati in grado di trovare la posizione della fuga con uno sniffer. Gli sniffer misurano solo un punto, mentre una termocamera per la rilevazione ottica di gas offre una panoramica dell'intero trasformatore di corrente o altra apparecchiatura in questione".

Secondo Sedláček, il vantaggio principale dell'imaging ottico dei gas rispetto ad altri metodi è la portata di rilevamento. "Per rilevare la fuga di SF6 con uno sniffer, è necessario trovarsi a pochi millimetri di distanza dalla fuga, ma con la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 abbiamo visto che era possibile rilevare piccole fughe a distanza di sei metri, utilizzandola in sicurezza con l'apparecchiatura sotto tensione. Ciò significa che non sono necessari tempi di inattività per l'ispezione, un fattore che rappresenta un enorme vantaggio per noi". Un altro vantaggio una maggiore velocità di ispezione. "Usare gli sniffer per trovare le fughe di gas è un’attività che richiede molto tempo. È necessario tenere fisicamente il sensore vicino a ogni probabile punto di fuga. Con la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 è possibile eseguire la scansione di un intero apparecchio in un'unica passata".

"Le dimensioni e il peso della termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 sono simili a quelli di una normale videocamera, rendendola facile da usare sul campo", afferma Sedláček.

Modalità alta sensibilità

Una delle caratteristiche speciali della termocamera che Sedláček utilizza spesso è la modalità ad alta sensibilità (HSM), una caratteristica speciale inclusa in tutte le termocamera per la rilevazione ottica di gas della GF-Series. È una tecnica di elaborazione video a sottrazione di immagine che migliora efficacemente la sensibilità termica della telecamera. La funzione HSM sottrae una percentuale dei segnali di singoli pixel dei fotogrammi dello stream video dai fotogrammi successivi, aumentando così le differenze tra i fotogrammi, che fanno risaltare più chiaramente le fughe nelle immagini risultanti.

FLIR GF306: un ottimo investimento

Secondo Sedláček, investire in una termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 è stata un’ottima scelta. "Ci permette di trovare e quindi di riparare tempestivamente le fughe di SF6, risparmiando denaro che altrimenti sarebbe stato speso per il rabbocco di SF6, e senza richiedere tempi di inattività mentre cerchiamo le fughe.

FLIR GF306

La termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 è leggera, compatta ed ergonomica per prevenire l'affaticamento della schiena e delle braccia. Grazie all’impugnatura orientabile, ai pulsanti di accesso diretto, all’oculare inclinabile e allo schermo LCD, la termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 è stata progettata per la comodità dell'utente finale.

La termocamera per la rilevazione ottica di gas FLIR GF306 ha una risposta spettrale di 10–11 μm che viene ulteriormente adattata spettralmente a circa 10,5 μm mediante un filtro raffreddato. L’accorgimento rende questo particolare modello di termocamera più reattivo all'esafluoruro di zolfo (SF6).