Επιθεώρηση Υπερήχων

Επιθεώρηση Υπερήχων σε Ηλεκτρολογική Εγκατάσταση – Βασικές αρχές και οφέλη.

InfraSpec Engineering

www.infraspec.gr

Περίληψη

Τα τελευταία χρόνια έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδο στην επιθεώρηση των ηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων. Ειδικά σε τεχνικές και εργαλεία πρόγνωσης και αποφυγής βλαβών, που θα μπορούσαν να καταστούν μοιραία είτε για την ομαλή λειτουργία, είτε ακόμα και για τους ανθρώπους που τις χρησιμοποιούν.

Εκτός από την Θερμογραφία, σαν εργαλείο προγνωστικής συντήρησης έχει αναπτυχθεί σημαντικά η Επιθεώρηση με Υπερήχους. Σε μια ηλεκτρολογική εγκατάσταση, η συνδυασμένη χρήση των δύο αυτών εργαλείων μπορεί με μεγάλη επιτυχία να εξασφαλίσει την αδιάλειπτη λειτουργία αλλά και την ασφάλεια του προσωπικού. Στο συγκεκριμένο άρθρο θα ερευνήσουμε τον τρόπο λειτουργίας αλλά και τα οφέλη από μια επιθεώρηση με υπερήχους.

Εισαγωγή

Η επιθεώρηση υπερήχων βασίζεται σε μια βασική αρχή του ηλεκτρισμού, τον Ιονισμό. Ο ιονισμός είναι η διαδικασία κατά την οποία ουδέτερα άτομα ή μόρια, χάνουν ή κερδίζουν ηλεκτρόνια με αποτέλεσμα να γίνονται ιόντα. Ο ιονισμός έχει και ορισμένα παράγωγα, οξείδια αζώτου και όζον.

Σε συνδυασμό με την υγρασία του περιβάλλοντος, δημιουργείται νιτρικό οξύ το οποίο διαβρώνει τα διηλεκτρικά στοιχεία. Η διαδικασία του Ιονισμού από μόνη της δημιουργεί αναταράξεις, οι οποίες μπορούν να καταγραφούν από ένα μηχάνημα υπερήχων. Τα μηχανήματα αυτά λαμβάνουν εκπομπές από 20 – 100 kHz και τα μεταφράζουν σε ακουστικά σήματα που μπορεί να ακούσει το ανθρώπινο αυτί.

Τι παράγει Ιονισμό σε μια ηλεκτρολογική εγκατάσταση;

Ορισμένα από τα βασικά φαινόμενα που παράγουν Ιονισμό είναι τα βολταϊκά ή ηλεκτρικά τόξα, υπερπηδήσεις και το φαινόμενο Corona (arcing, tracking, Corona).

Ποιός είναι ο σκοπός μια επιθεώρησης με Υπερήχους;

Ο κύριος σκοπός της επιθεώρησης με Υπερήχους, είναι ο έγκαιρος εντοπισμός αυτών των φαινομένων πριν δημιουργήσουν προβλήματα όπως καταστροφές διακοπτών χαμηλής τάσης έως και σοβαρά ατυχήματα με εκρήξεις από τα βολταϊκά τόξα, τα οποία είναι ο νούμερο ένα κίνδυνος σε μια ηλεκτρολογική εγκατάσταση Μέσης και Υψηλής τάσης.

Βασικές αρχές στην Επιθεώρηση Υπερήχων

Η επιθεώρηση με υπερήχους γίνεται σε εξοπλισμό που βρίσκεται στην κανονική του κατάσταση χωρίς να επηρεάζεται καθόλου η λειτουργία του.  Ο επιθεωρητής μπορεί με ασφάλεια να σαρώσει ακόμα και σε κλειστές πόρτες ηλεκτρικών πινάκων, περιμετρικά της πόρτας είτε στους αεραγωγούς, δεδομένου ότι οι εκπομπές υπερήχων μπορούν να ανιχνευθούν από οποιαδήποτε χαραμάδα επιτρέπει είσοδο αέρα στον πίνακα. Τα βολταϊκά τόξα, οι υπερπηδήσεις και το φαινόμενο Corona έχουν συγκεκριμένα ηχητικά αποτυπώματα, τα οποία μπορούν να αναγνωριστούν από ένα έμπειρο αυτί. Επίσης σημαντικός παράγοντας στην επιθεώρηση είναι και η γνώση του επιθεωρούμενου εξοπλισμού από τον χειριστή για την αποφυγή εσφαλμένων συμπερασμάτων. Για παράδειγμα δεν μπορούμε να έχουμε φαινόμενο Corona σε τάσεις λειτουργίας κάτω από 1000Volt.

Ακόμα όμως και για έμπειρους επιθεωρητές, ορισμένες φορές ένα ηχητικό αποτύπωμα ενός Μετασχηματιστή ή ενός Αυτόματου Διακόπτη μπορεί να μπερδέψει ή και να οδηγήσει σε λανθασμένη διάγνωση στην επιθεώρηση. Για τον λόγο αυτό με τον κατάλληλο εξοπλισμό μπορεί να γίνει καταγραφή του ηχητικού σήματος και να γίνει φασματική ανάλυση η οποία θα δείξει με ακρίβεια την κατάσταση του επιθεωρούμενου εξοπλισμού.

Έχοντας λοιπόν εντοπίσει κάποιο από τα παραπάνω φαινόμενα σε μια εγκατάσταση, η πιθανότητα για απλή βλάβη ή και ακόμα η δημιουργία καταστροφικού ηλεκτρικού τόξου με ανεξέλεγκτες συνέπειες είναι μεγάλη και χρειάζεται να γίνουν άμεσα διορθωτικές ενέργειες.

Παραδείγματα ατυχημάτων από ηλεκτρικά τόξα.

Σε ποιες εγκαταστάσεις πρέπει να κάνουμε Επιθεώρηση Υπερήχων ;

Η πιο συχνή ερώτηση που γίνεται από τους ενδιαφερόμενους είναι σε τι εξοπλισμό να κάνουν την επιθεώρηση. Όπως αναφέραμε και παραπάνω τα μηχανήματα των Υπερήχων μπορούν και εντοπίζουν ηλεκτρικά προβλήματα όπως μερικές εκφορτίσεις, ηλεκτρικά τόξα, υπερπηδήσεις και το φαινόμενο Corona. Όλα αυτά τα φαινόμενα λόγω του Ιονισμού εκπέμπουν υπερήχους. Ας δούμε λοιπόν τις εφαρμογές που έχουμε αντίστοιχα στην Χαμηλή και στην Μέση και Υψηλή Τάση μια εγκατάστασης.

Χαμηλή Τάση: Το κύριο πρόβλημα στην χαμηλή τάση είναι τα ηλεκτρικά τόξα. Σε συστήματα λειτουργίας μέχρι 400Volt, η επιθεώρηση γίνεται με θερμοκάμερα δεδομένου ότι τα ηλεκτρικά τόξα προκαλούν αύξηση στην θερμοκρασία του εξοπλισμού, με αποτέλεσμα να εντοπίζονται έγκαιρα με την Θερμογραφία. Σε πολλές όμως περιπτώσεις δεν μπορούμε να έχουμε οπτική επαφή με το επιθεωρούμενο αντικείμενο, με αποτέλεσμα η Θερμογραφία από μόνη της να μην μπορεί να εντοπίσει αυτές τις βλάβες.

Όπως για παράδειγμα μικρά ηλεκτρικά τόξα εντός των αυτόματων διακοπτών. Με τους Υπερήχους μπορούμε να σαρώσουμε τόσο στον αέρα όσο και με τον αισθητήρα επαφής πάνω σε κάθε διακόπτη ή ρελέ και να εντοπίσουμε έγκαιρα μια εσωτερική βλάβη που διαφορετικά θα μας είχε ξεφύγει.

Μέση και Υψηλή Τάση: Στις υψηλότερες τάσης λειτουργίας συναντάμε όλα τα φαινόμενα που προαναφέραμε. Προβλήματα όπως ηλεκτρικά τόξα, υπερπηδήσεις, φαινόμενο Corona και μηχανικές χαλαρώσεις συνδέσεων παράγουν εκπομπές υπερήχων και μπορούν να εντοπιστούν έγκαιρα προτού προκαλέσουν σοβαρές βλάβες στον εξοπλισμό.

Ένα ακόμα θετικό της επιθεώρησης με Υπερήχους είναι η ασφάλεια που παρέχει στον επιθεωρητή. Χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο παραβολικό αισθητήρα αυξάνεται σημαντικά η απόσταση που μπορεί να βρίσκεται ο επιθεωρητής από τον εξοπλισμό με υψηλή τάση.

Τέλος ένα ακόμα φαινόμενο που συναντάμε ιδιαίτερα σε Μετασχηματιστές και Ροηφόρους αγωγούς, είναι οι μερικές εκφορτίσεις ή Partial discharge, οι οποίες εντοπίζονται εύκολα με τους Υπερήχους. Αυτές οι εκφορτίσεις είναι αρκετά καταστροφικές για τον εξοπλισμό. Συνήθως σχετίζονται με την διάβρωση του μονωτικού υλικού που βρίσκεται μέσα στους μετασχηματιστές και στους ροηφόρους αγωγούς.

Για αυτούς τους λόγους μια πλήρης και ολοκληρωμένη επιθεώρηση υπερήχων σε ηλεκτρολογική εγκατάσταση θα πρέπει να γίνεται με συνδυασμό της Θερμογραφίας και των Υπερήχων. 

Τέλος Τεχνικού Άρθρου