電氣系統(tǒng)

　　
　　常見的檢查部位
　　
　　大電阻或過大電流造成的異常發(fā)熱是電氣系統(tǒng)中許多故障的主要原因。利用紅外熱成像，用戶能夠觀察的這些即將發(fā)生損害的熱現(xiàn)象，避免發(fā)生破壞。當電流通過電路時，其中一部分能量被轉(zhuǎn)換為熱能。這是正?，F(xiàn)象。但是，如果電路中存在異常高電阻或異常大電流，就會產(chǎn)生異常高溫，造成浪費，發(fā)生損害，屬于不正?，F(xiàn)象。
　　
　　歐姆定律(P=I2R)說明了電流、電阻和功率或產(chǎn)生的熱能之間的關(guān)系。我們利用大電阻實現(xiàn)正面的結(jié)果，例如烤面包機中的熱量或照明燈中的光。然而，有時候會產(chǎn)生不希望的熱量，造成代價昂貴的破壞。導體過小、連接松動或過大的電流都會產(chǎn)生不希望的異常熱量，使電路溫度升高，非常危險。部件溫度會逐漸升高，足以熔化。
　　
　　利用熱像儀 ，我們能夠觀察到與高電阻相關(guān)的熱現(xiàn)象，提前避免電路發(fā)熱至造成斷電或爆炸。牢記與電氣故障相關(guān)的兩種基本熱模式：1) 表面接觸不良造成的高電阻；2) 過載電路或多相不平很故障。
　　
　　接觸故障
　　
　　電流通過具有高阻值的觸點時產(chǎn)生熱量。這類故障通常與開關(guān)觸點或連接器有關(guān)。實際發(fā)熱點可能非常小，開始時小于1/16 英寸。以下為利用 IR SnapShot 進行演示時發(fā)現(xiàn)的幾個實例。
　　
　　熱圖像 A) 為某個大型飯店的電梯的電機控制器。三相中有一相的連接松動，造成連接器處電阻值增大。過度發(fā)熱造成溫度升高 50 °C (90 °F)。熱圖像 B) 為一個三相保險絲裝置，其中一個保險絲的一端與電路接觸不良。接觸電阻增大造成該連接的溫度比其他保險絲連接高 45 °C (81 °F)。熱圖像 C) 保險絲夾，其中一個觸點的溫度比其他觸點高 55 °C (99 °F)。熱圖像 D) 是一個兩相墻式插頭，其中接線送到，造成連接端子比環(huán)境溫度高 55 °C (100 °F)。
　　


　　以上全部四個例子都非常嚴重，需要立即修正。熱圖像 B) 說明了解釋電氣電路熱模式的原理。保險絲只有一端發(fā)熱。如果保險絲兩端發(fā)熱，故障現(xiàn)象的解釋將完全不同。電路過熱、三相不平衡或保險絲規(guī)格太小，都會造成保險絲兩端過熱。如果僅僅是一端發(fā)熱，說明發(fā)熱端存在高接觸電阻。
　　
　　如下圖所示，熱圖像 D) 中的墻式插頭被嚴重損壞，然而它能繼續(xù)工作，直到被更換。
　　


　　過載電路故障
　　
　　以下熱圖像所示為過載電路。熱圖像 E) 所示的配電盤中，頂部的主斷路器比環(huán)境溫度高 75 °C (135 °F)。這個總配電盤過載，需要立即引起注意。熱圖像 E) 和 F) 顯示全部的標準短路器發(fā)生過熱。溫度比環(huán)境溫度高 60 °C (108 °F)。盡管熱圖像中的導線顏色為藍色，但其溫度也高 45 至 50 °C (81 至 90 °F)。需要重新整理整個電氣系統(tǒng)。
　　


　　熱圖像 G) 中，控制器的一根線比其他線溫度高 20 °C (36 °F)。需要進一步調(diào)查，以確定為什么這根線比其它線溫度高，并根據(jù)需要進行維修。熱圖像 H) 中，三相供電設(shè)備中的一個電流變壓器比其他兩個變壓器的溫度高 14 °C (25 °F)。這說明存在嚴重的不平衡或變壓器故障，會嚴重影響客戶的電費。
　　
　　負荷要求
　　
　　在檢查時，系統(tǒng)帶有負荷是非常重要的。在“最壞情況”或峰值負荷，或者負荷至少為 40% (按照 NFPA 70B 標準要求)時進行檢查。連接松動產(chǎn)生的熱量與負荷成平方關(guān)系；負荷越大，越容易檢測出故障。
　　
　　切勿忘記考慮風或其他空氣運動的制冷效應(yīng)。
　　
　　僅表面溫度
　　
　　紅外照相機不能觀察到配電柜或?qū)嵭慕饘倏偩€內(nèi)部。請盡可能打開配電柜門，使照相機能直接照射到電路和部件。如果發(fā)現(xiàn)配電柜外表面溫度異常，請確信內(nèi)部溫度更高，通常要高得多。以下為一個母線配電柜的熱圖像，配電柜內(nèi)的母線存在嚴重故障。熱點大約比環(huán)境溫度高 10 °C，比總線的其他部件高 6 °C。
　　


　　母線配電柜：
　　
　　配電
　　
　　一套電氣系統(tǒng)中可能存在數(shù)以百計的不同設(shè)備。這些設(shè)備從發(fā)電、高壓輸變電、開關(guān)裝置和變電站，到用戶變壓器、開關(guān)裝置、短路器、電表、本地配電和電器面板。許多電流公司都采購了 FlexCam® 或 SnapShot®進行維護工作。并且?guī)缀跞魏涡袠I(yè)都采購了紅外解決方案來幫助維護配電系統(tǒng)。
　　
　　熱圖像 M) 是一臺用戶變壓器，已經(jīng)滲漏出一些冷卻油，造成頂部附近的線圈發(fā)熱。一處連接比環(huán)境溫度高 160 °C (288 °F)。這臺變壓器需要立即更換，但公司希望延遲一個月更換，以便在工廠全部計劃停工時完成。他們利用 IR SnapShot 熱像儀監(jiān)測變壓器的狀態(tài)，并成功推遲了維修。熱圖像 N) 為柱上變壓器，其中一處連接比環(huán)境溫度高 30 °C (54 °F)。這樣的條件需要在下次方便的機會時進行維護。熱圖像 O) 所示為墨西哥一個變電站中一個斷路器上的發(fā)熱連接。發(fā)現(xiàn)該連接比其他連接的溫度高 14 °C (25 °F)。認為這是一個需要注意的故障。熱圖像 P) 所示為 Peru 變電站的一處過熱連接。該連接比環(huán)境溫度高 10 °C (18 °F)，無需特別擔心。