Transcript Klikk her for å lese REN blad Nr. 6031 ver 1.1 / 2010
Vedlikehold - Utførelse av termografering NR 6031 – VER 1.1 / 2010
Vedlikehold - Utførelse av termografering
Formål
Termografering av en nettstasjon skal utføres på en riktig måte.
Innhold
Hvordan skal det utføres? Hva skal termograferes.
Utførelse av termografering. 4.1.
Reflekser Emissivitet er vinkelavhengig 5.
Rapportering av termografering.
Vedlegg nr. 1 Innføring i termografering
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 1 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
Referanser:
FEF 2006 § 2-1 Prosjektering, utførelse, drift og vedlikehold Elektriske anlegg skal prosjekteres, utføres, driftes og vedlikeholdes slik at de sikkert ivaretar den funksjon de er tiltenkt uten å fremby fare for liv, helse og materielle verdier. Anlegg og utstyr skal være robust og egnet for alle påregnelige påkjenninger. Anlegg skal være fagmessig utført. § 2-5 Beskyttelse mot termisk og mekanisk skade Anlegg skal være slik at det ikke kan medføre fare på grunn av høy temperatur, lysbue eller mekanisk påkjenning ved normal drift, overstrøm, feilstrømmer eller forventede klimatiske forhold.
1. Hvordan skal det utføres?
Dette metode bladet inneholder anbefaling for utførelse av termografering av nettstasjoner. Dette REN bladet skal gi svar på: Viktige punkter ved selve utførelsen av termograferingen. Hva skal termografirapporten inneholde? Hvor ofte skal man termografere? Når og hvor skal man termografere?
2. Hva skal termograferes.
De meste av elektriske komponenter skal termograferes. Man skal termografere mest mulig av utstyr når man først er i en nettstasjon. Høyspent, lavspent og eventuelt kontrollanlegg. Jo mer kompliserte komponenter man skal termografere, jo mer krever det av erfaring med tilsvarende komponenter hos den som skal utføre oppdraget. Eksempelvis vil små temperaturforskjeller i et SF6 anlegg kan være mye farligere enn store temperaturer i noen typer overganger og klemmer. Oppbyggingen på anleggene er avgjørende for hvor effektivt det er å drive termografering. At anlegget er bygd opp slik at man kommer til strømførende komponenter på en sikker måte uten for mye demonteringer, vil være avgjørende for økonomien i å drive termografering på nettstasjoner. Alternativt skal inspeksjonsglass laget for termografi spesifiseres for nyanlegg, eller det skal ettermonteres på eksisterende anlegg. For å få mest mulig riktige resultat ved termografering skal man unngå blanke overflater på strømførende komponenter eks. blank aluminium og blank kobber. Dette gjelder også kapslinger nært strømførende deler. Blanke deler kompliserer gjengivelse av temperaturer i bildet og vanskelig gjør derfor tolkningen av resultatet.
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 2 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
3. Når skal man termografere.
Termograferingen skal utføres med mest mulig belastning på komponentene i nettstasjonen. Formålet med termografering er å finne varmganger før de utvikler seg til feil. Derfor ønsker man å termografere med belastninger som ligger mest mulig opp til den maksimale lasten. Man behøver med andre ord ikke se på merkeverdier på komponenter, når man ikke under noen omstendigheter kan oppnå slik belastning der komponenten står. Man skal minimum ha 40% av maksimallast for å avdekke potensielle feilkilder. (Som kjent vil effekten i slike varmepunkt øke med kvadratet av strømmen over punktet. Derfor er belastning svært viktig for å få et fornuftig resultat.) Om man må gjøre omkoblinger i nettet for å få nok belastning på ulike komponenter, skal man vente minimum to timer etter omkobling med å termografere. Dette for at varmen skal ha mulighet til å utvikle seg i eventuelle feilkilder. Derfor er det svært viktig å planlegge jobben godt slik at det ikke blir for mange omkoblinger og deretter mye venting. Om man må gjøre mye omkoblinger for å drive termografering av nettstasjoner må man vurdere nøye gevinsten opp mot jobben med å drive termografering. I tillegg skal man ikke termografere utendørs nå det er værforhold som kan påvirke resultatet. (Nedbør, vind og sol)
4. Utførelse av termografering.
4.1. Systematisk opplegg
Ved termografering av et elektrisk anlegg skal man forsøke å følge strømveiene på en logisk og systematisk måte for å være sikker på at alle tilkoplinger og komponenter blir med i målingene. Når man skal termografere et utendørs høyspenningsanlegg med flere ulike felt er det gunstig å bruke et enlinjeskjema over anlegget, og avmerke succesivt hvilke komponenter og deler av anlegget som er kontrollert. Fordelen med dette er at risikoen for at man skal forveksle, eller hoppe over anleggsdeler elimineres. En annen ting man med fordel kan gjøre er å ta et felt av gangen grunnet ulik belastning. Dette gir i sin tur ulike driftstemperaturer som kan føre til problemer ved tolkning av varmebildene.
4.2. Innstilling av utrustningen
Ved målinger på elektriske anlegg kan store temperaturvariasjoner forekomme innen bildeområdet. Sådan kan for eksempel en motstand med en absolutt temperatur på 100º C være med i det samme bildet som en sikringskomponent med temperaturen 25º C. Dette gjør det vanskelig i termogrammet å få fram alle interessante detaljer, så vel innen temperaturområdet omkring 25º C som omkring 100º C. I slike tilfelle skal man konsentrere seg først om det ene temperaturområdet og siden om det andre, for å plukke fram all interessant informasjon. Ofte skal det være nødvendig å prøve forskjellig " range " (område) for beste fargebilde. dvs. beste termiske kontrast. Man bør streve etter et mykt bilde som ikke forstyrrer øynene. Det er ikke uvanlig at man stiller inn en alt for høy kontrast, som vil skjule en del fargetoner, dvs. man mister termisk informasjon, noe som ikke vil la seg gjenkalle ved en analyse som oftest skjer på kontoret.
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 3 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
Det kan enkelte ganger være fornuftig å benytte gråtonevisning i kameraet i stedet for farger, da det menneskelige øye ser mange flere nyanser av dette enn av fargetoner.
4.3. Målepraksis ved feil
Da en feil er konstatert skal temperaturen i feilpunktet måles. En spott legges på feilstedet og på en frisk referanse, slik at vi får temperaturdifferensen. Når man legger inn isotermglimmeret på feilstedet, altså det varmeste punktet må man passe på at det er mulig å slukke ut glimmer et innen valgt "range” (område). Kan man ikke dette, må man velge en høyere "range” (område). Når man legger inn glimmeret på feilpunktet skal man være observant på at glimmeret begynner på akkurat det punktet man bedømmer som feil. Det er ikke uvanlig at selve feilstedet er en tilslutning som ligger gjemt fra akkurat den vinkel man har valgt, og at man i virkeligheten måler varme som har blitt ledet et stykke fra det virkelige feilstedet. Derfor må man prøve å se med kameraet fra flere vinkler for å finne eksakt feilsted og temperatur.
4.4. Reflekser
Av erfaring vet man at reflekser er en av de vanligste fellene uerfarne termografer går i. Reflekser gir en langt høyere måleverdi enn den reelle. Vårt råd er at når en anormalitet oppdages, skal termograføren stille seg i en annen vinkel i forhold til måleobjektet, først da kan man eliminere muligheten for refleksjon. Det kan være klokt å skru av kraftige lyskastere osv. som vil reflektere en del av sin varme i måleobjektets flate slik at termografiutstyret feilaktig oppfatter dette som måleobjektets egen varme.
4.5. Emissivitet er vinkelavhengig
Emissiviteten er også avhengig av vinkelen mellom objektet og termografiutstyret. Mange av de objekter vi måler på har relativt slette flater. Vil man uavhengig av målevinkelen oppnå et korrekt resultat, må måleobjektet være diffust, dvs. det må stråle ut varmeenergi i alle retninger. Målinger mot et objekt skal foretas så nær normalen til dette som mulig. Under ingen omstendighet med en vinkel som overstiger 50º mot normalen. Feilmålingen vil i så fall bli alt for stor
5. Rapportering av termografering.
Etter endt oppdrag, skal oppdragsgiver orienteres muntlig om kontrollen, dette for raskt å orientere om eventuelle feil som må utbedres umiddelbart. Rapport ettersendes oppdragsgiver og han har ansvar for å utbedre feilen innen anbefalt periode. Rapportene fra termografioppdrag skal gi pålitelig grunnlag for eventuelle tiltak. Følgende skal være inkludert i en slutt rapport: Konklusjoner om registrert tilstand Anbefalte tiltak som skal kunne forstås av ikke fagfolk. Samtidig skal rapporten inneholde tilstrekkelig informasjon til at andre fagfolk skal kunne bruke resultatene. Å bedømme hvor alvorlig et avvik i en målt temperatur eller temperaturdifferanse er, forutsetter at termograføren har kunnskap om tillatte temperaturer, har bred erfaring fra termografioppdrag og tar de nødvendige hensyn til nominell belastning.
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 4 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
Elektriske data som for eksempel strømmålinger og maksimal belastning skal normalt dokumenteres, og tilstanden skal vanligvis oppgis som avvik mellom temperaturen på objektet og et tilsvarende punkt i anlegget som bedømmes å ha normal temperatur. Når oppdragsgiver ønsker det skal det gis anbefalte tiltak med begrunnelser og disse prioriteres i samsvar med formålet for oppdraget. Ved anbefaling av tiltak skal det angis hvor mye det haster med å gjennomføre tiltaket. Man skal få med vanlige bilder sammen med termografibildene for lettere å kunne identifisere komponenten. I tillegg skal rapporten inneholde en identifikasjon av feilstedet. Værforhold og temperatur når målingen ble utført skal dokumenteres. Dato for siste kalibrering av kameraet skal oppgis i oppdragrapportene.
5.1. Bedømningskriterier
Ved bedømning av en målt overtemperatur i et elektrisk anlegg må man ta hensyn til flere faktorer som spiller inn når man skal anbefale passende tiltak: Belastningen på måletidspunktet. Jevn eller varierende belastning. Feilens plassering (viktighet) i det elektriske anlegget. Forventet framtidig belastningssituasjon. Er overtemperaturen direkte på feilstedet eller indirekte på? Er ledningsvarmen forårsaket av indre feil i apparatet?
6. Vedlegg nr. 1 Innføring i termografering
Dette vedlegget omtaler termografering av nettstasjoner generelt, og omtaler ikke utførelse av tilstandskontroll. Dette REN bladet skal gi svar på: Hva er termografering? Hvilke utstyr kan man bruke? Hva må man passe på når man skal bestille termografering? Hvor ofte skal en termografere?
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 5 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
Det viktigste punktet med termografikontroll er å unngå havari og
skade på personell
. Man vil ved termografering få tid til å forberede utskifting/revisjon før havariet oppstår. På en del komponenter er det lang leveringstid og kompetansepersonale for aktuell komponent/anlegg er ikke bestandig tilgjengelige når havariet oppstår. Tiden for utfall blir derfor vesentlig redusert om det blir en planlagt stans i stedet for et havari.
7. Hva er termografering.
Når en skal drive systematisk vedlikehold av nettanlegg, vil det være ønskelig å vite komponentenes tilstand for å kunne prioritere hvor tiltakene skal settes inn. Dette vil være mer kostnadseffektivt enn å vedlikeholde en komponent kun på bakgrunn av tid, tellerstand eller lignende. Dette fører til at man må ha noen metoder til å finne avvik og for å finne ut når man bør gjøre noe med de ulike komponentene. En ugunstig tilstand eller tilløp til feil vil svært ofte utvikle varme. Termografi utstyret oppdager slike feil på et tidlig stadium og avdekker svakheter før store skader oppstår. Termografi har utviklet seg til å være et av de mest verdifulle diagnoseverktøy for forebyggende vedlikehold i elanlegg. Termografering er avbilding og bestemmelse av temperaturfordeling for en overflate. Ved måling av den infrarøde stråling fra overflaten, analysering av måleresultatet og derigjennom påvise varmgang i ulike komponenter. Alle objekter avgir infrarøde stråler og disse registreres av et termokamera som omgjør dette til et synlig bilde. Termofotografiets varmebilde forteller om det er unormale temperaturer på objektet. Utstyret er passivt, det vil si at det ikke sender ut noen egen stråling eller energi. Eksempel: Et varmebilde sammen med et vanlig bilde av en sikring med varmgang.
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 6 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
Tidligere utstyr (Stor spredning)
7.1. IR kamera
Moderne spotmeter (Liten spredning) Moderne kamera. Dette er det mest brukte utstyret. Får plass i håndflaten, som et lite videokamera og gir fargebilder. Kan lagre store mengder bilder med lyd kommentarer fra operatøren. Og har innstillingsmuligheter for mange parametere. Foruten bilder, viser den også temperaturen i grader hvor som helst i bildet ved hjelp av flere fors kjellige ”spots”. Noen kamera har isotermfunksjon som får farger i et valgt temperaturområde til å krype sammen og spre seg ut fra feilstedet. Feilanalyse og klassifisering av feilene kan skje i ettertid på datamaskinen. Det eksisterer ferdig programvare for å lage rapporter på PC fra befaringer. Tips: I mange elanlegg er det store avstander og ikke enkelt å komme nærme inn på strømbaner. I slike tilfeller bør man sjekke at kameraet som skal benyttes har zoom funksjon, eventuelt har ekstra linser som kan brukes til dette formålet.
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 7 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
7.2. Spotmetere
På markedet i dag finnes det også berøringsfrie ”hotspot-instrumenter”, disse må IKKE forveksles med termografikamera. Spotmetere bygger på akkurat den samme teknologien som kameraene. Forskjellen er at de ikke viser bilde, men måler temperaturen i et punkt om gangen. Kan brukes når man vil overvåke en KJENT overtemperatur, man bør også ha en referansetemperatur (frisk identisk komponent med samme last) slik at man hele tiden kan sammenligne med denne referansetemperaturen. Med slike instrument må man fysisk peke på hvert enkelt punkt der man tror det kan være for høy temperatur. Derfor vil det å befare en hel nettstasjon med et slikt instrument bli en ganske stor oppgave. Et viktig parameter som kan innstilles på de fleste apparat er emissiviteten. I tradisjonell kontaktfri temperaturmåling måler man varmestrålingen fra objektet ved én eller flere bølgelengder. Kjenner en emissiviteten (=absorpsjonen) til materialet, kan en da beregne riktig overflatetemperatur. Derimot risikerer man store feil når emissiviteten er dårlig kjent eller varierer med temperaturen. NB! Spotmeteret har et dårlig rykte fordi det finnes uttallige varianter med klare forskjeller i spesifikasjonene. Disse spesifikasjonene i kombinasjon med brukerens mangel på kjennskap til teknologien, har gjort at noen har brukt billige instrumenter med lave spesifikasjoner, på områder og avstander som de aldri har vært ment for. Det finnes i dag spotmetere som er meget nøyaktige på lange avstander til måleobjektet (lav spredning).
8. Leverandører av tjenester
Utstyret for termografering er forholdsvis dyrt (150 000,- til 400 000,-) i tillegg kommer opplæring av personell og den tiden man bruker på gjennomføring av termograferingen. Man må derfor ha et vist omfang av termografering for at det skal være lønnsomt å investere i slikt utstyr/kompetanse. I tillegg må man ha en del jobber for at personellet som deriver med dette skal få nødvendig erfaring og kontinuitet i arbeidet slik at det blir rasjonelt utført og får tilstrekkelig kvalitet. Når man skal drive termografering av nettstasjoner vil en dominerende tidsbruk være å forflytte seg mellom nettstasjonene. Derfor vil det være lurt å legge opp termografering i kombinasjon med den årlige kontrollen av nettstasjoner. Det er mange firma som tilbyr å utføre termograferings oppdrag. Man bør kreve at firma man bruker til termograferingsoppdrag er NEMKO-sertifisert. Denne sertifiseringen stiller krav til firmaet, operatøren, utstyret og rapportene. Firma som er sertifisert for termografering kan man finne på NEMKO sine sider.
Legg merke til at det er egne sertifikater for lav- og høyspenningsanlegg. Man må sjekke at firmaet man bruker har kompetanse på høyspenningsanlegg, eventuelt se hvordan man kan løse dette med bruk av egne resurspersoner som supplement. Det finnes også firma som leier ut utstyr for termografering. Dette kan også være et alternativ til å kjøpe utstyr.
NR 6031 – VER 1.1 / 2010 Side 8 av 9
Vedlikehold - Utførelse av termografering
9. Intervall for termografering.
Intervall for termografering anbefales fra 2 år og oppover. Ved valg av intervaller bør det legges vekt på viktigheten av nettstasjonen/komponenten med hensyn på følgende momenter: - - - - - - - Størrelse på nettstasjon. Tilstand / alder. Kundesammensetning (KILE-kostnader). Konsekvenser ved et eventuelt havari. Redundans i nettet på aktuelt sted. Beredskapsplaner. Feil funnet ved kontroller/termografering tidligere eller i tilsvarende anlegg. - - Kapslingsgrad på anlegget. Hvor enkelt er det å komme til med termografering. Om man må gjøre omkoblinger for å oppnå tilstrekkelig belastning. Statistikk og trender er viktige parametrer når man skal se på kost nytteanalyse for termografikontroll og eventuelt vurdere egne rutiner. Ved å bruke statistikken for termografikontroll, vil man se om feilraten avtar eller øker. Man vil da justere omfanget og intervallet av termografikontrollen. Dette er en kontinuerlig prosess. Statistikk kan også benyttes til å sammenligne forskjellige fabrikaters sterke og svake sider, dette kan igjen overleveres leverandør til å påvirke forbedring av senere leveranser.