Le aziende di servizi di alimentazione si affidano all'imaging termico per prevenire guasti dei componenti

Le utility dell'energia elettrica devono spesso confrontarsi con un'infrastruttura che invecchia. Con l'aumentare del rischio di guasti alle apparecchiature aumenta anche il rischio di costi di manutenzione non pianificati. Come parte di un programma di manutenzione preventiva, le termocamere possono rilevare questi guasti prima che si verifichino e tenere sotto controllo i costi.

Se si verifica un guasto in una sottostazione critica, ad esempio un trasformatore surriscaldato, può essere devastante per l'alimentazione di rete. A volte, un guasto porta a un'interruzione diffusa che interessa migliaia di clienti e i costi di riparazione o sostituzione possono essere molto elevati.

Le utility sono sempre alla ricerca di tecniche e metodi per migliorare l'affidabilità della fornitura di energia elettrica e, allo stesso tempo, di ridurre i costi. Il monitoraggio regolare di temperatura mediante termocamere con diagnostica avanzata; le utility dell’energia elettrica possono ispezionare e monitorare facilmente la distribuzione della temperatura sulla superficie esterna di ogni trasformatore e rilevare eventuali guasti imminenti prima che si verifichino. Questo le aiuta a rilevare i guasti prima che si verifichino. L'uso di termocamere consente di identificare, in qualsiasi momento del giorno o della notte e da una postazione remota, il rischio di un guasto imminente di un'apparecchiatura ed eventuali intrusioni.

Programmi di manutenzione preventiva

Le telecamere di imaging termico fanno parte dei programmi di manutenzione preventiva delle aziende di servizi pubblici da molti anni. In particolare nelle applicazioni ad alta tensione, le termocamere sono state indispensabili per rilevare guasti imminenti.

Il calore è un fattore importante nelle installazioni ad alta tensione. Quando la corrente elettrica attraversa un elemento che presenta resistenza, genera calore. Ad una maggiore resistenza corrisponde un incremento di calore. Nel tempo la resistenza dei collegamenti elettrici aumenta, ad esempio a causa dell'allentamento e della corrosione. Il corrispondente incremento di temperatura può causare guasti ai componenti, determinando così inaspettate interruzioni di funzionamento e possibili incidenti.

Inoltre, l'energia spesa nel generare calore causa inutili consumi. Se non controllato, il calore può raggiungere un livello tale da far fondere i collegamenti e provocare guasti e potenziali incendi.

Scansione dei componenti critici

Tra gli esempi di guasti che sono rilevabili con le termocamere nelle installazioni ad alta tensione vi sono:

• Ossidazione di interruttori ad alta tensione
• Surriscaldamento dei collegamenti
• Fissaggio imperfetto dei collegamenti
• Guasto di isolatori

Componenti di sottostazioni tipici le cui firme termiche sono precursori di guasti includono:

• Trasformatori di potenza (livello dell’olio e funzionamento della pompa)
• Commutatori di carico (livelli dell’olio, altri problemi interni)
• Boccole isolanti (livelli dell'olio e collegamenti difettosi)
• Isolatori distanziatori (umidità, contaminazione, degradazione)
• Scaricatori di fulmini (degradazione dei dischi in ossido di metallo)
• Sezionatori (perdite di olio o SF6)
• Interruzioni meccaniche (connessioni difettose, contaminazione)
• Armadi di comando (usura di ventilatori, pompe e altri componenti)
• Batterie

Una termocamera permette di identificare precocemente questi e molti altri problemi. Le termocamere possono aiutare i manutentori a individuare con precisione il problema, valutarne la gravità ed aiutare a stabilire le tempistiche di intervento.

I vantaggi della termografia

Le termocamere mostrano ciò che l’occhio nudo non riesce a vedere. I punti caldi di solito indicano il surriscaldamento delle parti, che consente agli addetti alla manutenzione di vedere dove dovrebbero indagare ulteriormente.

Uno dei principali vantaggi della termografia ad infrarossi è la capacità di eseguire ispezioni con i sistemi elettrici sotto carico. Poiché la termografia ad infrarossi è un metodo di diagnosi senza contatto, un operatore termografico può ispezionare rapidamente aree di grandi dimensioni con apparecchiature tenendosi a distanza di sicurezza, abbandonare poi l'area a rischio, ritornare nel proprio ufficio ed analizzare con calma i dati raccolti senza correre dei rischi.

Grazie al fatto che le termocamere FLIR sono tutte portatili e alimentate a batteria per applicazioni industriali, possono essere utilizzate anche per ispezioni all'aperto. Le sottostazioni ad alta tensione, i quadri elettrici, i trasformatori e gli interruttori automatici esterni possono essere ispezionati in modo rapido ed efficiente con una termocamera di FLIR.

Caso applicativo: Manutenzione e ispezione delle boccole con le termocamere

La sfida

I guasti agli isolatori possono costare alle utility milioni di euro in perdita di profitti dovuta a tempi di inattività, riparazioni e straordinari. Circa il 90% di tutti i guasti agli isolatori sono causati dall'umidità che penetra attraverso guarnizioni usurate o crepe. L'umidità deteriora l'isolatore e può causare un'esplosione con gravi danni al trasformatore e ad altre apparecchiature, oltre a porre a rischio la sicurezza del personale.

Attraverso ispezioni regolari, i manutentori di prevenzione possono rilevare guasti agli isolatori prima che si verifichino. I metodi di ispezione tradizionali, compresi i misuratori di micro-ohm o la misurazione del fattore di potenza, sono laboriosi e richiedono ai manutentori il fermo del sistema.

La soluzione

L'integrazione della tecnologia di imaging termico nella routine di ispezione della manutenzione preventiva consente alle aziende di servizi di monitorare le apparecchiature in condizioni operative quando lo desiderano.

Le termocamere portatili, come la FLIR T1040 HD, sono strumenti efficaci per rilevare in modo efficace anomalie nella distribuzione della temperatura. Questa termocamera offre infatti le immagini più nitide, le temperature più fedeli e massima flessibilità. FLIR T1040 HD è dotato di una combinazione unica di MSX® (Multi-Spectral Dynamic Imaging), tecnologia di ottimizzazione delle immagini UltraMax® e algoritmi di filtraggio adattivo, che consentono agli utenti di registrare immagini più fluide e dettagliate.

I risultati

La tecnologia termografica incrementa l'affidabilità dell'infrastruttura elettrica delle utility. Consente di raccogliere i dati di temperatura in tempo reale utili agli operatori per mantenere la rete elettrica sicura ed efficiente.

La verifica degli isolatori può avvenire a distanza di sicurezza, esternamente all'area recintata, evitando di mettere a repentaglio la vita degli operatori. L'utilizzo della termografia per il monitoraggio di routine o continuo può far risparmiare milioni di euro in straordinari e costi per le sostituzioni d'urgenza. La possibilità di individuare i punti caldi sugli isolatori prima che si verifichi un guasto, consente di evitare inutili tempi di inattività e programmare gli interventi di manutenzione con la frequenza necessaria.