Elektrische onbalans en overbelastingen detecteren

Toepassingen voor
warmtebeeldcamera's
Elektrische onbalans en
overbelastingen detecteren
Toepassingsadvies
Warmtebeelden vormen een gemakkelijke
manier om schijnbare temperatuurverschillen
in industriële elektrische driefasencircuits te
identificeren en te vergelijken met de normale bedrijfscondities. Door de thermische
Elektrische onbalans kan worden
veroorzaakt door verschillende
factoren: een probleem in de stroomtoevoer, lage spanning in een lijn of
een defecte isolatieweerstand in de
motorwikkelingen.
Zelfs door een geringe onbalans
in de spanning kunnen contacten
worden aangetast waardoor de hoeveelheid geleverde spanning afneemt,
terwijl motoren en andere lasten
overmatig stroom zullen trekken en
minder moment zullen leveren (met
de daarbij behorende mechanische
belasting) en sneller defect raken.
Een ernstige onbalans kan een zekering doen doorslaan, waardoor de
werking wordt beperkt tot een enkele
fase. Ondertussen zal de asymmetrische stroom worden doorgeleid naar
de nulleider, waardoor het nutsbedrijf
het gebruik van piekstroom aan de
gebruiker doorbelast.
gradiënten van alle drie de fasen met elkaar
te vergelijken, kunnen technici snel vermogensafwijkingen door onbalans of overbelasting in afzonderlijke lijnen vaststellen.
In de praktijk is het vrijwel onmogelijk om een perfecte balans te
krijgen tussen de spanningen in de
drie fasen. De National Electrical
Manufacturers Association (NEMA)
definieert onbalans als een percentage: % onbalans = [(100)(maximale
afwijking van de gemiddelde spanning)] ÷ de gemiddelde spanning.
Om bedieningspersoneel van de
apparatuur te helpen bij het bepalen
van acceptabele onbalansniveaus,
heeft de NEMA specificaties voor
meervoudige apparatuur opgesteld.
Deze basisrichtlijnen zijn een nuttig
vergelijkingsmiddel bij het plegen
van onderhoud en het zoeken van
storingen.
Wat moet er worden
gecontroleerd?
Maak warmtebeelden van alle elektrische verdelers en andere zwaar
belaste aansluitpunten, zoals aandrijvingen, onderbrekers, besturingen
etc. Volg het circuit waarin u hogere
temperaturen waarneemt en onderzoek daarmee in verbinding staande
aftakkingen en belastingen.
Controleer verdelers en andere
aansluitingen met de afdekplaat verwijderd. Idealiter zou u elektrische
apparatuur in stabiele toestand en op
volledige bedrijfstemperatuur moeten
controleren, met ten minste 40% van
de nominale belasting. Op die manier
kunnen metingen correct worden
geëvalueerd en vergeleken met de
normale bedrijfscondities.
De warmtebeeldcamera's van
Fluke beschikken nu over
IR-Fusion®, een technologie die
een visuele beeld (zichtbaar
licht) combineert met een
infraroodbeeld, voor een betere
identificatie en analyse en een
beter beeldbeheer. De beide
beelden worden nauwkeurig
uitgelijnd, op elke afstand.
Details worden beter herkend,
zodat problemen gemakkelijker
kunnen worden gelokaliseerd.
Bezoek voor meer informatie de website
www.fluke.nl/Ti
Waarnaar moet worden
gezocht?
Gelijke belasting moet overeenkomen
met gelijke temperaturen. In een
situatie met asymmetrische (ongebalanceerde) belasting zal/zullen de
zwaarder belaste fase(n) warmer zijn
dan de andere, door de warmte die
door de weerstand wordt gegenereerd. Een asymmetrische belasting,
overbelasting, een slechte verbinding
en een harmonische onbalans kunnen echter allemaal een soortgelijk
patroon veroorzaken. De elektrische
belasting moet worden gemeten om
het probleem te diagnosticeren.
Opmerking: als een circuit of lijn koeler is
dan normaal, kan dat duiden op een defecte
component.
Het is een logische procedure een
traject voor periodieke inspectie op
te stellen dat alle belangrijke elektrische aansluitingen omvat. Met
behulp van de software die met de
warmtebeeldcamera wordt meegeleverd, kunt u alle door u vastgelegde
beelden op een computer opslaan
en uw metingen op een later tijdstip
terugvinden. Op die manier beschikt
u over uitgangsbeelden die u kunt
vergelijken met toekomstige beelden.
Deze procedure helpt te bepalen of
een warme of koele plek uitzonderlijk
is. Bij de uitvoering van corrigerende
maatregelen helpen nieuwe beelden
u te bepalen of reparaties succesvol
zijn geweest.
Wat houdt een
'Red Alert' in?
De prioriteit bij reparaties hoort in
eerste instantie te liggen bij de veiligheid, d.w.z. condities van apparatuur
waarbij een veiligheidsrisico bestaat,
gevolgd door het kritische belang van
de apparatuur en de omvang van de
temperatuurstijging.
Volgens de richtlijnen van NETA
(InterNational Electrical Testing
Association) moet onmiddellijk actie
worden ondernomen wanneer het
temperatuurverschil (DT) tussen
gelijksoortige elektrische componenten onder gelijke belasting meer dan
15 °C (27 °F) bedraagt of wanneer het
DT tussen een elektrische component
en de omgevingstemperatuur hoger is
dan 40 °C (72 °F).
De NEMA-normen (NEMA MG112.45) waarschuwen tegen het laten
draaien van een motor wanneer de
spanningsonbalans groter is dan één
procent. In feite beveelt NEMA aan
motoren terug te regelen indien zij
met een hogere onbalans draaien.
Veilige onbalanspercentages kunnen
afwijken bij andere apparatuur.
fase te controleren. Controleer de
beveiliging en schakelinstallatie
aan de spanningszijde op spanningsdalingen. In het algemeen mag
de netspanning niet meer dan 10%
afwijken van de normwaarde op het
typeplaatje. De nul/aarde-spanning
duidt aan hoe zwaar uw systeem is
belast en kan u helpen bij het volgen van harmonische stromen. Als
de nul/aarde-spanning hoger is dan
3%, dient nader onderzoek plaats te
vinden.
Belastingen zijn niet constant en
een fase kan plotseling 5% lager zijn
in een lijn wanneer een aanzienlijke
enkelfasige belasting wordt ingeWat zijn de mogelijke
schakeld. Spanningsdalingen over
kosten bij storingen?
de zekeringen en schakelaars kunEen gebruikelijk gevolg van spannen zich ook openbaren als onbalans
ningsonbalans is een motorstoring.
bij de motor en overmatige warmte
De totale kosten zijn een combinatie
ter plaatse van de oorzaak van de
van de kosten van een motor, het
storing. Voer zowel met de warmtearbeidsloon voor het vervangen van
beeldcamera als met een multimeter
een motor, de kosten van verwijderde of stroomtang metingen uit als dubproducten ten gevolge van mislukte
bele controle, voordat u ervan uitgaat
productie, het in bedrijf houden van
dat de oorzaak is gevonden.
de productielijn en verloren omzet bij
Noch voedings-, noch aftakkingsuitval van een lijn.
circuits mogen tot aan de maximaal
Aangenomen dat de kosten voor
toegestane limiet worden belast. Bij
vervanging van een 50pk-motor ieder de vergelijking van de circuitbelasjaar $ 5000 inclusief arbeidsloon
tingen dient ook rekening te worden
bedragen. Aangenomen dat er per jaar gehouden met harmonischen. De
sprake is van 4 uur uitval, met een
meest gebruikelijke oplossing bij
verlies aan omzet van $ 6000 per uur. overbelasting is de belastingen tussen
Totale kosten:
de circuits onderling te herverdelen of
$ 5000 + (4 x $ 6000)
deze te regelen wanneer belastingen
= $ 29.000 per jaar
tijdens het proces worden ingeschakeld.
Vervolgacties
Met behulp van de bijbehorende
software
kan ieder verdacht probleem
Wanneer op een warmtebeeld een
dat met een warmtebeeldcamera is
gehele geleider warmer blijkt te zijn
gevonden worden gedocumenteerd in
dan andere componenten in een
een rapport met tevens een warmtegedeelte van een circuit, is de geleibeeld en een digitale afbeelding van
der mogelijk te dun of overbelast.
de apparatuur. Dat is de beste manier
Controleer de specificatie van de
om problemen te communiceren en
geleider en de werkelijke belasting
reparatievoorstellen te doen.
om vast te stellen of dit het geval is.
Gebruik een multimeter met
stroomtang, een stroomtang of een
Power Quality Analyzer om de spanFluke Nederland B.V.
ningsbalans en belasting in iedere
Postbus 1337
Punt van aandacht bij warmtebeeldtechniek
Thermografie wordt in eerste instantie toegepast voor het lokaliseren van elektrische en mechanische afwijkingen. Ondanks dat dikwijls de tegenovergestelde
indruk bestaat, is de temperatuur van een apparaat (zelfs de relatieve temperatuur
ervan) misschien niet altijd de beste indicatie voor de bedrijfszekerheid van een
apparaat. Er moet met vele andere factoren rekening worden gehouden, zoals verandering van omgevingstemperatuur en mechanische of elektrische belastingen,
zichtbare aanwijzingen, het kritische belang van componenten, de geschiedenis van
gelijksoortige onderdelen, gegevens van andere tests etc. Al deze aspecten geven
aan dat thermografie het best kan worden gezien als onderdeel van een uitgebreid
programma voor conditiebewaking en voorspellend onderhoud.
2 Fluke Corporation
Elektrische onbalans en overbelastingen detecteren
5602 BH Eindhoven
Tel: (040) 267 51 00
Fax: (040) 267 51 11
E-mail: [email protected]
Web: www.fluke.nl
N.V. Fluke Belgium
Langveld Park – Unit 5
P. Basteleusstraat 2-4-6
1600 St.-Pieters-Leeuw
Tel: 02/40 22 100
Fax: 02/40 22 101
E-Mail: [email protected]
Web: www.fluke.be
© Copyright 2013 Fluke Corporation.
Alle rechten voorbehouden. Gedrukt in
Nederland 12/2013. Wijzigingen zonder
voorafgaande kennisgeving voorbehouden.
Pub_ID: 10984-dut